输入饱和及带宽限制下高超飞行器的闭环稳定边界研究

发布时间：2017-08-26 19:27

  本文关键词：输入饱和及带宽限制下高超飞行器的闭环稳定边界研究

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【摘要】：针对于吸气式高超声速飞行器开环不稳定的动力学特性,研究了控制信号存在饱和约束及带宽限制条件下的闭环稳定边界.首先,简要介绍了吸气式高超声速飞行器的建模方法与动力学特性的主要问题.考虑到飞行器控制信号的幅值限制及带宽约束,综合高超声速飞行器的开环不稳定特性,定量地分析了系统的闭环稳定边界:与系统不稳定极点的位置,其对应的左特征向量及控制信号的幅值约束有关;执行器的带宽限制在此基础上进一步缩小了反馈控制系统的稳定边界.根据高超声速飞行器短周期不稳定特性,解析地给出了闭环稳定边界的计算公式.采用蒙特卡洛分析方法对闭环系统的稳定边界及滑模变结构控制器作用下的稳定区域进行验证.仿真结果与理论分析具有一致性,验证了系统开环特性对于闭环稳定性的限制及控制信号带宽约束对稳定性的影响.
【作者单位】： 南京航空航天大学航天学院;南京航空航天大学自动化学院;
【关键词】： 高超声速飞行器 零能控区域 输入饱和 滑模控制
【基金】：国家自然科学基金项目(61403191,11572149) 江苏省自然科学基金项目(BK20130817) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(NJ20160052) 江苏省研究生科研创新基金(KYLX 0281,KYLX15 0318)资助~~
【分类号】：V249.1
【正文快照】： 1引言(Introduction)吸气式高超声速飞行技术(air-breathing hyperso-nic vehicle technology,AHFT),采用乘波体构型,装配超燃冲压发动机,相较于传统的火箭推进飞行器,具有以下优势:升阻比大,载荷能力强,推进效率高,发射窗口宽,结构与操作的代价低等[1].同时,先进的气动构型,

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本文编号：742547