可重复使用飞行器自适应再入制导控制方法研究
发布时间：2021-07-03 23:32
更加安全、可靠、自主是新一代可重复使用飞行器的发展目标。传统的飞行器再入段制导系统与控制系统采用独立设计的思想,迭代设计时间长,难以处理气动舵故障等意外情况,任务自主性和适应性差,无法保证飞行器的安全再入返回。本文对国内外可重复使用飞行器及其先进制导控制技术的发展情况进行了梳理,研究了自适应制导控制系统,并将其应用于新一代可重复使用飞行器的再入段中,主要的研究内容包括以下几个方面:首先,利用在线轨迹规划、自适应制导、可重构控制方法设计了外、中、内三回路的自适应制导控制系统。结合可重复使用飞行器再入段的飞行任务特性以及飞行器的外形结构特点,分析了再入过程中可能出现的各种气动舵故障模式,给出了自适应制导控制系统的基本框架,并对各个子系统进行了简要的说明。其次,基于自适应PID控制方法研究了一种可重构控制方法。原始的再入控制问题通过线性化转化,将其设计为双回路反馈控制器,其中外回路对攻角、侧滑角、倾侧角进行跟踪,内回路对滚转、俯仰、偏航角速度进行跟踪。针对气动舵可能发生的典型故障,在此基础上设计了由自适应PID控制器和伪逆控制分配器组成的可重构控制器。仿真结果验证了可重构控制方法的可行性和有...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
X-15超声速飞机Fig.1-1X-15supersonicplane
图 1-1 X-15 超声速飞机Fig. 1-1 X-15 supersonic plane图 1-2 HOTOL 飞行器Fig. 1-2 HOTOL vehicle图 1-3 X-30 飞行器Fig. 1-3 X-30 vehicle图 1-4 X-33 飞行器Fig. 1-4 X-33 vehicle
图 1-3 X-30 飞行器Fig. 1-3 X-30 vehicle图 1-4 X-33 飞行器Fig. 1-4 X-33 vehicle图 1-5 云霄塔飞机Fig. 1-5 Skylon vehicle据报道，中国航天科工三院正在研制一种完全可重复使用的空天飞机目前尚处于概念研究或关键技术预研阶段。该飞机采用两级并联的构型，图所示，与云霄塔飞机一样采用水平起降的方式，母飞行器采用航空发动
【参考文献】：
期刊论文
[1]RLV再入神经网络自适应姿态控制器设计[J]. 余光学,程兴,杨云飞. 中国空间科学技术. 2018(01)
[2]预冷组合动力高超声速空天飞机关键技术研究进展[J]. 邓帆,谭慧俊,董昊,付秋军,尘军. 推进技术. 2018(01)
[3]美空军X-37B空天飞机返回地球[J]. 冯云皓. 防务视点. 2017(09)
[4]火星进入段自适应预测校正制导方法[J]. 李毛毛,胡军. 宇航学报. 2017(05)
[5]基于改进梯度法的助推段快速弹道优化[J]. 曹淑艳,何迪,胡锦川. 战术导弹技术. 2017(03)
[6]Adaptive Constrained On-board Guidance Technology for Powered Glide Vehicle[J]. Huang Rong,Wei Changzhu,Liu Yanbin,Lu Yuping. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2017(02)
[7]改进的探月返回飞船再入数值预测校正制导方法[J]. 张勃,唐硕,泮斌峰. 哈尔滨工业大学学报. 2017(04)
[8]火箭垂直回收着陆段在线制导凸优化方法[J]. 张志国,马英,耿光有,余梦伦. 弹道学报. 2017(01)
[9]考虑阻力加速度的再入预测-校正制导算法[J]. 王涛,张洪波,朱如意,汤国建. 宇航学报. 2017(02)
[10]基于在线约束限制的飞行器预测校正制导[J]. 程阳,程林,张庆振,倪昆,储培. 北京航空航天大学学报. 2017(10)
硕士论文
[1]基于三维剖面的再入制导方法研究[D]. 张远龙.国防科学技术大学 2014
本文编号：3263569
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
X-15超声速飞机Fig.1-1X-15supersonicplane
图 1-1 X-15 超声速飞机Fig. 1-1 X-15 supersonic plane图 1-2 HOTOL 飞行器Fig. 1-2 HOTOL vehicle图 1-3 X-30 飞行器Fig. 1-3 X-30 vehicle图 1-4 X-33 飞行器Fig. 1-4 X-33 vehicle
图 1-3 X-30 飞行器Fig. 1-3 X-30 vehicle图 1-4 X-33 飞行器Fig. 1-4 X-33 vehicle图 1-5 云霄塔飞机Fig. 1-5 Skylon vehicle据报道，中国航天科工三院正在研制一种完全可重复使用的空天飞机目前尚处于概念研究或关键技术预研阶段。该飞机采用两级并联的构型，图所示，与云霄塔飞机一样采用水平起降的方式，母飞行器采用航空发动
【参考文献】：
期刊论文
[1]RLV再入神经网络自适应姿态控制器设计[J]. 余光学,程兴,杨云飞. 中国空间科学技术. 2018(01)
[2]预冷组合动力高超声速空天飞机关键技术研究进展[J]. 邓帆,谭慧俊,董昊,付秋军,尘军. 推进技术. 2018(01)
[3]美空军X-37B空天飞机返回地球[J]. 冯云皓. 防务视点. 2017(09)
[4]火星进入段自适应预测校正制导方法[J]. 李毛毛,胡军. 宇航学报. 2017(05)
[5]基于改进梯度法的助推段快速弹道优化[J]. 曹淑艳,何迪,胡锦川. 战术导弹技术. 2017(03)
[6]Adaptive Constrained On-board Guidance Technology for Powered Glide Vehicle[J]. Huang Rong,Wei Changzhu,Liu Yanbin,Lu Yuping. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2017(02)
[7]改进的探月返回飞船再入数值预测校正制导方法[J]. 张勃,唐硕,泮斌峰. 哈尔滨工业大学学报. 2017(04)
[8]火箭垂直回收着陆段在线制导凸优化方法[J]. 张志国,马英,耿光有,余梦伦. 弹道学报. 2017(01)
[9]考虑阻力加速度的再入预测-校正制导算法[J]. 王涛,张洪波,朱如意,汤国建. 宇航学报. 2017(02)
[10]基于在线约束限制的飞行器预测校正制导[J]. 程阳,程林,张庆振,倪昆,储培. 北京航空航天大学学报. 2017(10)
硕士论文
[1]基于三维剖面的再入制导方法研究[D]. 张远龙.国防科学技术大学 2014
本文编号：3263569
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/3263569.html
