雅宝题库解析：
升力式高超声速飞行器已成为当今世界军事强国所广泛关注的焦点。升力式高超声速飞行器是指采用升力式气动布局的，具有较高的飞行速度（一般大于5马赫），且具有较大的机动能力，即较大的速度导数的一类飞行器。这类飞行器升阻比较大，飞行速度快、飞行空域宽广，存在着非线性、强耦合、时变、大干扰等题目，使其建模和姿态控制技术都变得十分复杂。本文在航天支撑基金的支持下对升力式高超声速飞行器的再入控制的关键技术进行深入的研究。为了验证升力式高超声速飞行器气动数据，首先建立了升力式高超声速飞行器完整的六自由度动力学和运动学方程，在剔除风洞试验数据中的野点的基础上，建立了升力式高超声速飞行器的气动参数数据库，分析了升力式高超声速飞行器的气动特性，为后面的控制系统设计奠定坚实的基础。分析了反作用力等效控制效率，并基于等效放大因子建立了反作用力控制的数学模型，根据升力式高超声速飞行器的再入飞行状态，提出了一种基于控制精度的反作用力/气动力复合控制方法，解决了保证控制系统的动态性能的同时消耗较少燃料的题目。并且提出了反作用力控制系统（Reaction Control System, RCS）的离散控制方法，采用了模糊控制器来设计反作用力控制系统使RCS输出只能保持在正满喷、零、负满喷三个状态。还利用优化理论研究了气动舵面的控制分配方法。本文深入研究了动态逆求解方法。利用非线性动态逆方法设计了高超声速飞行器再入控制系统，并分析了系统的鲁棒性。通过仿真，发现单纯使用动态逆方法，对不确定性以及外界干扰的鲁棒性较差，需要引入其它方法对不确定性以及外界干扰进行补偿，以提高控制系统的鲁棒性能。本文提出了一种模糊动态逆反作用力/气动力复合控制方法。将动态逆系统方法和模糊控制的方法结合起来进行了深入研究。首先针对升力式高超声速飞行器采用非线性动态逆方法建立了系统的逆模型，然后采用模糊自适应调节器去在线调整非线性动态逆外回路PI控制器参数值，通过对PI控制器参数值的在线调整，重构了系统的逆模型，消除原逆模型误差以及各种外界干扰对整个系统的影响。
发表于 2022-9-3 14:44:22
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