乘波布局高超声速巡航飞行器轨迹控制问题研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9页 |
| 1.2 高超声速飞行器国内外研究现状与分析 | 第9-15页 |
| 1.2.1 建模研究现状与分析 | 第9-13页 |
| 1.2.2 控制研究现状与分析 | 第13-15页 |
| 1.3 论文主要框架 | 第15-16页 |
| 第2章 高超声速飞行器动力学建模 | 第16-29页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 坐标系及其转化 | 第16-20页 |
| 2.2.1 坐标系定义 | 第16-17页 |
| 2.2.2 坐标系转化 | 第17-20页 |
| 2.3 高超声速飞行器动力学建模 | 第20-27页 |
| 2.3.1 质心动力学方程 | 第20-22页 |
| 2.3.2 姿态动力学方程 | 第22-23页 |
| 2.3.3 飞行器弹性振动方程及其求解 | 第23-25页 |
| 2.3.4 纵向动力学方程 | 第25-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-29页 |
| 第3章 高超声速飞行器动力学特性分析 | 第29-37页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 模态分析 | 第29-33页 |
| 3.2.1 高超声速飞行器小扰动线性化模型 | 第29-30页 |
| 3.2.2 模态分析 | 第30-31页 |
| 3.2.3 线性变参数模型 | 第31-33页 |
| 3.3 高超声速飞行器动力学特性分析 | 第33-36页 |
| 3.3.1 机体/发动机耦合 | 第33-34页 |
| 3.3.2 飞行器伺服弹性 | 第34页 |
| 3.3.3 航迹姿态“解耦” | 第34-35页 |
| 3.3.4 模型不确定性 | 第35-36页 |
| 3.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 高超声速飞行器姿态控制 | 第37-60页 |
| 4.1 引言 | 第37页 |
| 4.2 相关数学基础 | 第37-38页 |
| 4.3 考虑输入饱和时的姿态控制 | 第38-50页 |
| 4.3.1 抗饱和问题描述 | 第38-39页 |
| 4.3.2 L2抗饱和补偿器 | 第39-44页 |
| 4.3.3 基于 LMI 的抗饱和补偿器 | 第44-47页 |
| 4.3.4 抗饱和补偿器设计 | 第47-48页 |
| 4.3.5 仿真对比分析 | 第48-50页 |
| 4.4 考虑伺服弹性时的姿态控制 | 第50-55页 |
| 4.4.1 伺服弹性稳定性问题 | 第50-51页 |
| 4.4.2 弹性振动影响的消除 | 第51-53页 |
| 4.4.3 仿真对比分析 | 第53-55页 |
| 4.5 航迹姿态“解耦”控制 | 第55-58页 |
| 4.5.1 航迹姿态“解耦”问题 | 第56页 |
| 4.5.2 航迹姿态“解耦”控制策略 | 第56-57页 |
| 4.5.3 仿真对比分析 | 第57-58页 |
| 4.6 本章小结 | 第58-60页 |
| 第5章 基于动态逆的高超声速飞行器轨迹控制 | 第60-76页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 非线性系统精确线性化 | 第60-62页 |
| 5.2.1 系统的相对阶 | 第60-61页 |
| 5.2.2 精确线性化 | 第61-62页 |
| 5.3 滑模控制 | 第62-63页 |
| 5.4 滑模观测器的设计 | 第63-68页 |
| 5.4.1 单输出系统观测器的设计 | 第63-67页 |
| 5.4.2 多输出系统观测器的设计 | 第67-68页 |
| 5.5 高超声速飞行器航迹控制器设计 | 第68-72页 |
| 5.5.1 高超声速飞行器的逆模型 | 第68-69页 |
| 5.5.2 基于 LQR 控制的轨迹跟踪 | 第69-70页 |
| 5.5.3 基于滑模控制的轨迹跟踪 | 第70-71页 |
| 5.5.4 带有滑模观测器的轨迹跟踪 | 第71-72页 |
| 5.6 仿真对比分析 | 第72-75页 |
| 5.7 本章小结 | 第75-76页 |
| 结论 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 附录 A 飞行器几何参数 | 第82-83页 |
| 附录 B 稳定性偏导数 | 第83-84页 |
| 附录 C 逆模型矩阵元素表达式 | 第84-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88页 |
