了得網工業技術_高超聲速飛行器自抗擾控制方法

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高超音速飛行器,抗干擾,研究

內容簡介

《高超聲速飛行器自抗擾控制方法》主要介紹高超聲速飛行器的動力學與運動學模型、動態特性分析，自抗擾控制的基本概念、設計過程和參數整定方法，以及高超聲速飛行器制導與自抗擾控制的設計步驟與仿真結果等內容。《高超聲速飛行器自抗擾控制方法》注重理論方法的實用化。

目錄
前言
主要符號
主要縮寫詞
第1章引言 1
1.1 高超聲速飛行器概述 1
1.1.1 發展歷程 1
1.1.2 研究現狀 3
1.2 高超聲速飛行器控制概述 9
1.2.1 面臨的難點問題 9
1.2.2 控制方法概述 10
1.3 自抗擾控制方法 17
1.3.1 自抗擾控制的形成與發展 17
1.3.2 自抗擾控制的工程應用 19
1.3.3 自抗擾控制的理論分析 20
1.4 本書特點與結構安排 21
第2章理論基礎 22
2.1 控制繫統描述 22
2.1.1 微分方程描述 22
2.1.2 狀態空間描述 24
2.1.3 解的存在性和**性 27
2.2 控制繫統的穩定性 29
2.2.1 繫統的運動與平衡點 29
2.2.2 線性繫統的穩定性 30
2.3 自抗擾控制方法基礎 34
2.3.1 自抗擾控制器的基本原理 34
2.3.2 跟蹤微分器 35
2.3.3 擴張狀態觀測器 36
2.3.4 非線性狀態誤差反饋控制律 45
第3章面向控制的高超聲速飛行器剛體建模 47
3.1 坐標繫統 48
3.1.1 常用坐標繫 48
3.1.2 坐標繫之間的轉換關繫 50
3.2 飛行器六自由度動力學模型 59
3.2.1 動力學模型 59
3.2.2 運動學模型 64
3.2.3 六自由度模型 66
3.3 面向控制的高超聲速飛行器剛體模型 66
第4章高超聲速飛行器動力學特性分析 76
4.1 氣動數據模型 76
4.1.1 氣動力與氣動力矩 76
4.1.2 氣動力繫數 77
4.1.3 氣動力矩繫數 83
4.2 升阻比特性分析 92
4.3 靜穩定性分析 94
4.3.1 縱向靜穩定性分析 94
4.3.2 側向靜穩定性分析 95
第5章基於線性自抗擾方法的控制繫統設計 98
5.1 線性自抗擾控制律的基本設計思想 98
5.1.1 繫統模型 98
5.1.2 控制律設計 99
5.2 線性自抗擾控制律設計步驟 100
5.2.1 線性自抗擾控制的設計流程 100
5.2.2 對像動力學模型的轉化 100
5.2.3 基於穩定裕度測試子的控制參數整定方法 101
第6章高超聲速飛行器沿彈道控制繫統設計 106
6.1 線性自抗擾姿態控制方法原理 106
6.1.1 獨立俯仰姿態的控制設計 106
6.1.2 獨立偏航通道的側滑姿態的控制設計 110
6.1.3 獨立滾動姿態的控制設計 112
6.1.4 獨立通道自抗擾控制設計的工程簡化 115
6.1.5 翻轉過程中的自抗擾控制設計 115
6.2 線性自抗擾控制律參數整定與閉環特性研究 117
6.2.1 擴張狀態觀測器采用角速度的自抗擾控制設計 119
6.2.2 擴張狀態觀測器采用攻角的自抗擾控制設計 123
6.2.3 線性模型閉環特性研究 124
6.3 定點仿真算例 127
6.3.1 定點選擇 127
6.3.2 對像的線性化 127
6.3.3 參數整定 128
6.3.4 時域仿真 128
6.4 沿彈道飛行控制繫統設計 129
6.4.1 爬升與巡航段的飛行控制繫統設計 129
6.4.2 無動力翻轉180°的飛行控制繫統設計 139
6.4.3 無動力俯衝段的飛行控制繫統設計 142
6.4.4 質心側向位置的控制 146
6.5 沿彈道飛行控制繫統仿真 146
第7章高超聲速飛行器全彈道控制繫統仿真 150
7.1 測試彈道 150
7.1.1 標稱彈道 150
7.1.2 拉偏彈道 151
7.2 測試彈道仿真 152
7.2.1 標稱彈道 152
7.2.2 拉偏情形一 155
7.2.3 拉偏情形二 159
7.2.4 Monte Carlo模擬 162
7.2.5 測試結果分析 164
第8章總結與展望 167
8.1 總結 167
8.1.1 自抗擾控制的優越性 167
8.1.2 自抗擾控制的應用注意事項 168
8.2 展望 169
參考文獻 170

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