变外形飞行器建模与控制方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第18-39页 |
| 1.1 研究背景 | 第18页 |
| 1.2 研究意义 | 第18-20页 |
| 1.3 变外形飞行器概况 | 第20-30页 |
| 1.3.1 变外形飞行器分类 | 第20-21页 |
| 1.3.2 变外形飞行器项目 | 第21-25页 |
| 1.3.3 变外形飞行器研究进展 | 第25-30页 |
| 1.4 变外形飞行器关键技术 | 第30-37页 |
| 1.4.1 总体与气动外形设计 | 第30-33页 |
| 1.4.2 变外形飞行器动力学建模 | 第33-34页 |
| 1.4.3 变外形飞行器控制技术 | 第34-37页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第37-39页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第37-38页 |
| 1.5.2 论文结构安排 | 第38-39页 |
| 第2章 变外形飞行器建模与控制理论 | 第39-53页 |
| 2.1 引言 | 第39页 |
| 2.2 气动力理论分析与CFD分析模型 | 第39-46页 |
| 2.2.1 理论分析 | 第40-43页 |
| 2.2.2 CFD分析 | 第43-46页 |
| 2.3 线性矩阵不等式与线性变参系统 | 第46-52页 |
| 2.3.1 线性矩阵不等式 | 第46-49页 |
| 2.3.2 线性变参系统 | 第49-52页 |
| 2.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 变外形飞行器总体与气动外形优化设计 | 第53-70页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 变外形飞行器总体方案设计 | 第54-56页 |
| 3.2.1 基准无人飞行器 | 第54页 |
| 3.2.2 气动布局设计 | 第54-56页 |
| 3.3 基于Kriging的气动外形优化设计 | 第56-61页 |
| 3.3.1 优化模型建立 | 第56-59页 |
| 3.3.2 代理模型设计 | 第59-61页 |
| 3.4 一体化优化设计平台的建立 | 第61-64页 |
| 3.4.1 CAD参数化设计 | 第62页 |
| 3.4.2 CFD自动化设计 | 第62-63页 |
| 3.4.3 交互界面 | 第63-64页 |
| 3.5 优化结果对比 | 第64-67页 |
| 3.5.1 Pareto解集 | 第64-65页 |
| 3.5.2 优化前后对比 | 第65-67页 |
| 3.6 最优外形气动性能分析 | 第67-69页 |
| 3.7 本章小结 | 第69-70页 |
| 第4章 变外形飞行器多刚体建模与动态响应分析 | 第70-90页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 基本坐标系及转换关系 | 第70-73页 |
| 4.2.1 基本坐标系 | 第70-71页 |
| 4.2.2 转换关系 | 第71-73页 |
| 4.3 多刚体动力学建模 | 第73-82页 |
| 4.3.1 质心运动动力学方程 | 第74-75页 |
| 4.3.2 附加力的导出 | 第75-77页 |
| 4.3.3 绕质心转动动力学方程 | 第77-79页 |
| 4.3.4 附加力矩的导出 | 第79-80页 |
| 4.3.5 纵向动力学方程 | 第80-82页 |
| 4.4 动态响应规律与分析 | 第82-88页 |
| 4.4.1 后掠角变化时的动态响应 | 第82-84页 |
| 4.4.2 展长变化时的动态响应 | 第84-86页 |
| 4.4.3 展长和后掠角同时变化时的动态响应 | 第86-87页 |
| 4.4.4 附加力和附加力矩分析 | 第87-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-90页 |
| 第5章 变外形飞行器纵向LPV变形稳定控制研究 | 第90-120页 |
| 5.1 引言 | 第90-91页 |
| 5.2 变外形飞行器LPV模型的建立 | 第91-99页 |
| 5.2.1 Jacobian线性化 | 第91-96页 |
| 5.2.2 控制参数分析 | 第96-97页 |
| 5.2.3 纵向LPV模型的建立 | 第97-99页 |
| 5.3 LPV模型的多胞形转换 | 第99-100页 |
| 5.3.1 多胞形 | 第99页 |
| 5.3.2 仿射参数依赖系统的多胞形 | 第99-100页 |
| 5.4 变形稳定状态反馈控制器设计 | 第100-110页 |
| 5.4.1 参数依赖状态反馈控制器 | 第100-103页 |
| 5.4.2 变形过程仿真分析 | 第103-107页 |
| 5.4.3 考虑不确定性的变形过程仿真 | 第107-110页 |
| 5.5 考虑速度的变形稳定控制器设计 | 第110-118页 |
| 5.5.1 控制模型分析 | 第110-111页 |
| 5.5.2 顶点控制器设计 | 第111-113页 |
| 5.5.3 基于Gopinath方法的降维观测器 | 第113-115页 |
| 5.5.4 考虑速度的变形过程仿真 | 第115-118页 |
| 5.6 本章小结 | 第118-120页 |
| 第6章 变外形飞行器横侧向不对称变形控制研究 | 第120-142页 |
| 6.1 引言 | 第120页 |
| 6.2 不对称变形控制滚转机理 | 第120-123页 |
| 6.2.1 不对称变形受力分析 | 第120-122页 |
| 6.2.2 不对称变形差动等效方法 | 第122-123页 |
| 6.3 控制模型的建立 | 第123-130页 |
| 6.3.1 横侧向运动线性化 | 第123-125页 |
| 6.3.2 LPV模型的建立 | 第125-128页 |
| 6.3.3 不对称变形控制效果分析 | 第128-130页 |
| 6.4 执行器故障观测器设计 | 第130-132页 |
| 6.4.1 故障建模 | 第130-131页 |
| 6.4.2 故障观测器设计 | 第131-132页 |
| 6.5 无故障下的LPV鲁棒H?控制器设计 | 第132-138页 |
| 6.5.1 输出反馈控制器 | 第132-135页 |
| 6.5.2 输出反馈控制器解法 | 第135-136页 |
| 6.5.3 仿真分析 | 第136-138页 |
| 6.6 有故障下的主动容错控制器设计 | 第138-141页 |
| 6.6.1 故障补偿器设计 | 第138-139页 |
| 6.6.2 仿真分析 | 第139-141页 |
| 6.7 本章小结 | 第141-142页 |
| 结论与展望 | 第142-146页 |
| 参考文献 | 第146-158页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第158-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 作者简介 | 第160页 |
