更加安全、可靠、自主是新一代可重復(fù)使用飛行器的發(fā)展目標。傳統(tǒng)的飛行器再入段制導(dǎo)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)采用獨立設(shè)計的思想,迭代設(shè)計時間長,難以處理氣動舵故障等意外情況,任務(wù)自主性和適應(yīng)性差,無法保證飛行器的安全再入返回。本文對國內(nèi)外可重復(fù)使用飛行器及其先進制導(dǎo)控制技術(shù)的發(fā)展情況進行了梳理,研究了自適應(yīng)制導(dǎo)控制系統(tǒng),并將其應(yīng)用于新一代可重復(fù)使用飛行器的再入段中,主要的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:首先,利用在線軌跡規(guī)劃、自適應(yīng)制導(dǎo)、可重構(gòu)控制方法設(shè)計了外、中、內(nèi)三回路的自適應(yīng)制導(dǎo)控制系統(tǒng)。結(jié)合可重復(fù)使用飛行器再入段的飛行任務(wù)特性以及飛行器的外形結(jié)構(gòu)特點,分析了再入過程中可能出現(xiàn)的各種氣動舵故障模式,給出了自適應(yīng)制導(dǎo)控制系統(tǒng)的基本框架,并對各個子系統(tǒng)進行了簡要的說明。其次,基于自適應(yīng)PID控制方法研究了一種可重構(gòu)控制方法。原始的再入控制問題通過線性化轉(zhuǎn)化,將其設(shè)計為雙回路反饋控制器,其中外回路對攻角、側(cè)滑角、傾側(cè)角進行跟蹤,內(nèi)回路對滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航角速度進行跟蹤。針對氣動舵可能發(fā)生的典型故障,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了由自適應(yīng)PID控制器和偽逆控制分配器組成的可重構(gòu)控制器。仿真結(jié)果驗證了可重構(gòu)控制方法的可行性和有... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

X-15超聲速飛機Fig.1-1X-15supersonicplane

圖 1-1 X-15 超聲速飛機Fig. 1-1 X-15 supersonic plane圖 1-2 HOTOL 飛行器Fig. 1-2 HOTOL vehicle圖 1-3 X-30 飛行器Fig. 1-3 X-30 vehicle圖 1-4 X-33 飛行器Fig. 1-4 X-33 vehicle

圖 1-3 X-30 飛行器Fig. 1-3 X-30 vehicle圖 1-4 X-33 飛行器Fig. 1-4 X-33 vehicle圖 1-5 云霄塔飛機Fig. 1-5 Skylon vehicle據(jù)報道，中國航天科工三院正在研制一種完全可重復(fù)使用的空天飛機目前尚處于概念研究或關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研階段。該飛機采用兩級并聯(lián)的構(gòu)型，圖所示，與云霄塔飛機一樣采用水平起降的方式，母飛行器采用航空發(fā)動

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3263569