摘要
针对高超声速变形飞行器的变形与飞行一体化控制系统设计问题,提出了一种将变形率作为其关键动态参数的纵向最优协调控制方法。首先,建立后掠角可变化的高超声速飞行器的动力学模型,并推导了具有严格反馈形式的变形飞行一体化控制模型。其次,利用自适应动态面控制生成基础控制,采用自适应动态规划(ADP)为补偿优化控制,形成变形与飞行一体化最优协调控制方法,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了权值误差的一致最终有界和闭环系统的渐近稳定性。最后,通过对比仿真结果验证了所提方法的控制性能。
To address the challenge of designing an integrated control system for a hypersonic morphing vehicle,a longitudinal optimal coordination control method is proposed,which incorporates the morphing rate as a crucial dynamic parameter.Firstly,a dynamic model of a hypersonic vehicle with variable sweep angles is established,and an integrated control model for morphing flight in strict feedback form is derived.Subsequently,an adaptive robust dynamic surface control approach is utilized to generate the basic control,while adaptive dynamic programming(ADP)is employed as a compensatory optimization control.This combination forms a comprehensive optimal coordination control method for integrating morphing and flight.Lyapunov stability theory is applied to demonstrate the uniformly ultimately bounded nature of the weight errors and the asymptotic stability of the closed-loop system.Ultimately,comparative simulation results confirm the effectiveness and performance of the proposed method.
作者
陈宇腾
常晶
陈为胜
李小平
包为民
CHEN Yuteng;CHANG Jing;CHEN Weisheng;LI Xiaoping;BAO Weimin(School of Aerospace Science and Technology,Xi’an 710071,China;China Aerospace Science and Technology Corporation,Beijing 100048,China)
出处
《宇航学报》
2025年第3期485-498,共14页
Journal of Astronautics
基金
国家自然科学基金(92371112,92271101)
研究生创新基金项目(YJSJ24019)。
作者简介
陈宇腾(1999-),男,博士生,主要从事先进控制理论及其在航空航天系统的应用等方面的研究。通信地址:西安市长安区西沣路兴隆段266号(710126),电话:13546232777,E-mail:23131110123@stu.xidian.edu.cn;陈为胜(1977-),男,博士,教授,目前主要从事的研究方向包括多智能体系统、非线性系统、分布式策略、自适应和学习控制等方面的研究。通信地址:西安市长安区西沣路兴隆段266号(710126),电话:13991811671,E-mail:wshchen@126.com;通信作者:常晶(1988-),女,博士,副教授,主要从事先进控制理论及其在航空航天系统的应用,包括可变形飞行器的飞行控制、故障诊断与容错控制、自适应控制、耦合协调控制等方面的研究。通信地址:西安市长安区西沣路兴隆段266号(710126),电话:15991459634,E-mail:jchang@xidian.edu.cn。
