可重復使用運載器（RLV）應用廣泛,在民用領域和軍用領域都受到了國內(nèi)外學者的高度重視,RLV飛行范圍廣,氣動環(huán)境變化劇烈,對飛行控制的自適應性和魯棒性提出了較高的要求。能夠自主的調(diào)節(jié)控制性能是目前飛行器控制領域的發(fā)展趨勢。本文主要針對飛行器的再入無動力返回段的控制系統(tǒng)進行研究,主要研究了以下幾個方面。首先推導了飛行器的六自由度數(shù)學模型,在一定的前提假設下,構(gòu)建了飛行器姿態(tài)控制模型和控制分配模型,為后續(xù)的滑�？刂坪涂刂品峙涞於嘶A。其次,對于飛行器的姿態(tài)控制問題,依據(jù)多時間尺度理論,將控制系統(tǒng)分為內(nèi)外兩個回路,分別設計自適應非奇異積分終端滑�？刂破�,考慮到外界力矩干擾和轉(zhuǎn)動慣量的攝動,設計了超螺旋干擾觀測器對攝動和干擾量進行估計,對于控制量飽和的情況,在原有控制律的基礎上增加了超前動態(tài)抗飽和補償方案,有效的縮短了控制飽和的時間,并通過仿真驗證了所設計的改進方法的有效性。接著對于滑�？刂破鳟a(chǎn)生的虛擬力矩指令,通過引入控制分配,建立起了控制器加多執(zhí)行機構(gòu)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設計了基于煙花算法的控制分配策略,通過混沌初始化,混沌火花策略有效搜索解空間。針對煙花集群現(xiàn)象,通過K近鄰算法估計聚集密度... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

XS-1除了美國對RLV相關技術研究走在前

圖 1-6 Hermes 航天飛機，我國的可重復使用運載器研究起步較晚，V 引起了我國的高度重視，并對 X-33 型 RL資料較少，重點對帶助推器的兩極可重復使了可重復使用航天飛行器的預研工作，并在計劃主要完成三方面的工作，首先研制帶助任務的兩極可重復使用飛行器。最后研制成復使用飛行器�？刂蒲芯楷F(xiàn)狀的是通過設計姿態(tài)控制器，來保證穩(wěn)定跟蹤LV 飛行器相較于普通飛行器，要求控制系統(tǒng)行過程氣動環(huán)境變化劇烈，如果系統(tǒng)狀態(tài)響穩(wěn)定性，甚至偏離參考軌跡導致事故發(fā)生。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高超聲速飛行器自適應光滑二階滑模姿態(tài)控制[J]. 管萍,張世先.  導彈與航天運載技術. 2018(05)
[2]基于變步長天牛須搜索算法的空間直線度誤差評定[J]. 陳君寶,王宸,王生懷.  工具技術. 2018(08)
[3]反艦導彈的超前動態(tài)抗飽和控制器設計與仿真[J]. 潘長鵬,趙紅超,王亭.  艦船電子工程. 2018(05)
[4]多操縱面弱冗余加權(quán)偽逆分配參數(shù)調(diào)節(jié)方法[J]. 陳勇,丁超,董新民,薛建平,劉棕成.  飛行力學. 2018(04)
[5]基于改進煙花算法的SVM特征選擇和參數(shù)優(yōu)化[J]. 沈永良,宋杰,萬志超.  微電子學與計算機. 2018(01)
[6]一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的非線性控制分配方法[J]. 黃煌.  戰(zhàn)術導彈技術. 2017(04)
[7]基于梯度算法的跟蹤最優(yōu)控制器設計及仿真[J]. 姚慶華,和永軍,郭鎮(zhèn)江,伏冬孝.  計算機與現(xiàn)代化. 2016(12)
[8]Minimum sliding mode error feedback control for inner-formation satellite system with J2 and small eccentricity[J]. Lu CAO,Xiaoqian CHEN.  Science China（Information Sciences）. 2016(07)
[9]美國對可重復使用助推器項目的綜合評估[J]. 韓鵬鑫,郭金花,王飛,蔡巧言.  中國航天. 2016(03)
[10]推動中國航天運輸系統(tǒng)發(fā)展邁向世界航天強國[J]. 李洪.  導彈與航天運載技術. 2016(01)

博士論文
[1]高超聲速飛行器耦合控制及安全控制研究[D]. 李憲強.西北工業(yè)大學 2015
[2]無尾飛翼飛機多操縱面控制分配技術研究[D]. 屈曉波.西北工業(yè)大學 2015

碩士論文
[1]可重復使用運載器末端能量管理段制導技術研究[D]. 楊濤.華中科技大學 2017
[2]基于粒子群優(yōu)化的多操縱面飛行器的多目標控制分配[D]. 王曉霞.南京航空航天大學 2014
[3]多操縱面飛行器受限控制分配技術研究[D]. 郭夢旭.南京航空航天大學 2014
[4]飛行器耦合機理及耦合補償研究[D]. 張珂珂.華中科技大學 2013
[5]航天器動態(tài)控制分配的魯棒優(yōu)化及穩(wěn)定性分析方法[D]. 趙亞飛.哈爾濱工業(yè)大學 2012



本文編號：3281956