【摘要】：航空航天技術(shù)的發(fā)展對(duì)于各國(guó)各地區(qū)來說具有相當(dāng)重要的戰(zhàn)略意義,而飛行器的姿態(tài)控制是航空航天發(fā)展的重點(diǎn)研究方向,針對(duì)高動(dòng)態(tài)、快時(shí)變、非線性以及強(qiáng)耦合性的高速飛行器而言,姿態(tài)控制是極其重要的一環(huán)。本文針對(duì)高速飛行器進(jìn)行了姿態(tài)控制系統(tǒng)的研究。首先建立了高速飛行器的非線性時(shí)變模型,并對(duì)模型的不確定性參數(shù)進(jìn)行分析。然后介紹自抗擾控制(active disturbance rejection controller,ADRC)技術(shù),并根據(jù)自抗擾控制技術(shù)改造飛行器模型,同時(shí)設(shè)計(jì)出了經(jīng)典的二階自抗擾控制器,結(jié)果表明因?yàn)楹雎粤诉^多不確定因素和未建模模態(tài)的原因,使得控制量產(chǎn)生大幅抖動(dòng)。然后為了解決經(jīng)典二階自抗擾控制器所帶來的問題,本文提出了串級(jí)自抗擾控制,基于反步法的思想,將飛行器系統(tǒng)分為內(nèi)外環(huán),內(nèi)環(huán)系統(tǒng)中的自抗擾控制器控制飛行器的角速度,外環(huán)系統(tǒng)中的自抗擾控制控制飛行器的氣動(dòng)角。通過仿真表明,串級(jí)自抗擾控制器具有較好的控制效果,在加入不確定性干擾后,串級(jí)自抗擾控制器有著較好的控制效果之外,還有具有著優(yōu)秀的魯棒性。最后為了解決魯棒性問題,本文從工程應(yīng)用的角度出發(fā),提出一種采用隨機(jī)魯棒方法對(duì)串級(jí)自抗擾控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的方法,通過隨機(jī)魯棒優(yōu)化的方法,既保證串級(jí)自抗擾控制器的魯棒性,又能提升串級(jí)自抗擾控制器的控制效果。
【圖文】：

標(biāo)系vS心與坐標(biāo)系vS 的原點(diǎn)重合，記作 O，vOxV 方向垂直，在飛行器機(jī)體的縱向平面內(nèi)定則，即垂直于平面v vOx y 并指向機(jī)體右所受到的氣動(dòng)力，，即阻力D、升力L和側(cè)度坐標(biāo)系和機(jī)體坐標(biāo)系的相對(duì)關(guān)系，可ic angles）： ：飛行器的速度矢量V 在飛行器機(jī)體的縱角，bOx 軸在速度矢量V 的投影上方為正 ：飛行器的速度矢量V 與飛行器機(jī)體的飛行器機(jī)體縱向平面的右側(cè)為正。

圖 3-2 最速控制綜合函數(shù)（fhan 函數(shù)）曲面圖控制綜合函數(shù) fhan 函數(shù)替代式(3.1)中的符號(hào)函數(shù)sign，將其作為過渡過程，則安排過渡過程如下：1 02 01 1 22 2( , , , )( 1) ( ) ( )( 1) ( )e x xfh fhan e x r hx k x k hx kx k x k h fh 0x 是給定量，0r 為參數(shù)，1x 為跟蹤信號(hào)，2x 為跟蹤信程(3.3)和曲面圖 3-2 可以得到，若1x 從非 0 值出發(fā)，總沒有抖振現(xiàn)象。x1x2-0.51-1
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V249.1;V448

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2604825