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弹性高超声速飞行器预设性能精细姿态控制
被引量:
5
1
作者
赵贺伟
杨秀霞
+1 位作者
沈如松
胡云安
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期501-511,共11页
将反演控制技术、预设性能控制和神经网络相结合,研究设计巡航飞行的高超声速飞行器精细姿态控制器。研究中考虑了高超声速飞行器弹性形变对飞行攻角的影响,引入诱发攻角的概念来刻画气动弹性对飞行器的影响;在考虑弹性的情况下,利用预...
将反演控制技术、预设性能控制和神经网络相结合,研究设计巡航飞行的高超声速飞行器精细姿态控制器。研究中考虑了高超声速飞行器弹性形变对飞行攻角的影响,引入诱发攻角的概念来刻画气动弹性对飞行器的影响;在考虑弹性的情况下,利用预设性能的设计来满足精细姿态控制的指标要求,同时可以兼顾系统的瞬态性能;利用全局调节动态神经网络在线逼近诱发攻角方程中的未知项,利用Lyapunov稳定性理论得到神经网络权值、中心点和影响范围的自适应调节律,引入鲁棒项来处理神经网络逼近误差的影响,最终设计出考虑气动弹性情况下的高超声速飞行器预设性能精细姿态控制器。通过Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性以及闭环系统所有信号均有界,仿真分析验证了所设计的控制器能够使系统跟踪误差满足预设性能的要求,以此实现姿态精细控制。
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关键词
兵器科学与技术
高超声速飞行器
气动弹性
预设性能
精细姿态控制
诱发攻角
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职称材料
弹性高超声速飞行器建模及精细姿态控制
被引量:
7
2
作者
孟中杰
闫杰
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期1683-1687,共5页
为保证超燃冲压发动机的良好进气,需要对高超声速飞行器进行精细姿态控制,但弹性振动问题极大影响其精细姿态控制精度。以高超声速飞行器的纵向通道为例,分析弹性振动问题对飞行控制系统的影响,建立面向控制的弹性高超声速飞行器数学模...
为保证超燃冲压发动机的良好进气,需要对高超声速飞行器进行精细姿态控制,但弹性振动问题极大影响其精细姿态控制精度。以高超声速飞行器的纵向通道为例,分析弹性振动问题对飞行控制系统的影响,建立面向控制的弹性高超声速飞行器数学模型,考虑气动参数和模态参数的大范围摄动,采用主动控制策略,基于鲁棒H∞理论和LQR理论设计精细姿态控制系统。大量仿真表明:在考虑测量噪声、舵机非线性、参数大范围摄动的情况下,控制系统能够很好地跟踪刚体攻角,抑制弹性攻角,并保证进气口当地攻角±0.4度的控制精度,满足高超声速飞行器精细姿态控制的要求。
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关键词
高超声速飞行器
振动建模
精细姿态控制
主动
控制
鲁棒
控制
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职称材料
高超声速巡航飞行器振动建模及精细姿态控制
被引量:
3
3
作者
孟中杰
黄攀峰
闫杰
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期481-485,共5页
为保证超燃冲压发动机的良好进气环境,需要对高超声速巡航飞行器进行精细姿态控制,但弹性振动大大提高了精细姿态控制的设计难度。以高超声速巡航飞行器的纵向通道为例,文章分析弹性振动对飞行控制系统的影响,建立高超声速巡航飞行器的...
为保证超燃冲压发动机的良好进气环境,需要对高超声速巡航飞行器进行精细姿态控制,但弹性振动大大提高了精细姿态控制的设计难度。以高超声速巡航飞行器的纵向通道为例,文章分析弹性振动对飞行控制系统的影响,建立高超声速巡航飞行器的弹性模型,将精细姿态控制问题简化为超燃冲压发动机进气口当地攻角的精细控制问题,考虑机体/发动机耦合和气动热造成了气动参数和模态参数大范围摄动问题,基于H∞理论设计鲁棒控制系统。仿真表明,在考虑测量噪声、舵机非线性、参数大范围摄动的情况下仍然能够很好地跟踪刚体攻角,抑制弹性攻角,保证进气口当地攻角±0.6°的控制精度,满足高超声速飞行器精细姿态控制的要求。
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关键词
高超声速飞行器
振动建模
精细姿态控制
H∞
控制
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职称材料
高超声速飞行器舵机摩擦的影响及其抑制方法
被引量:
3
4
作者
杨尧
赵岳楼
闫杰
《指挥控制与仿真》
2014年第2期85-87,91,共4页
高超声速飞行器非线性影响飞行姿态控制,因此,在某型轴对称高超声速飞行器滚转通道数学仿真模型的基础上,仿真分析了基于静摩擦+库仑摩擦+黏性摩擦模型的舵机摩擦环节对滚转通道控制的影响,指出该摩擦环节会导致滚转通道振荡,最后提出...
高超声速飞行器非线性影响飞行姿态控制,因此,在某型轴对称高超声速飞行器滚转通道数学仿真模型的基础上,仿真分析了基于静摩擦+库仑摩擦+黏性摩擦模型的舵机摩擦环节对滚转通道控制的影响,指出该摩擦环节会导致滚转通道振荡,最后提出采用非线性PID控制算法作为舵机控制算法抑制该摩擦环节。仿真结果表明,舵机应用该控制算法在不显著改变舵机性能的同时能减少舵机摩擦环节对飞行控制的影响。
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关键词
高超声速飞行器
舵机
摩擦
精细姿态控制
非线性PID
控制
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职称材料
题名
弹性高超声速飞行器预设性能精细姿态控制
被引量:
5
1
作者
赵贺伟
杨秀霞
沈如松
胡云安
机构
海军航空工程学院控制工程系
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期501-511,共11页
基金
航空科学基金项目(20155884012)
文摘
将反演控制技术、预设性能控制和神经网络相结合,研究设计巡航飞行的高超声速飞行器精细姿态控制器。研究中考虑了高超声速飞行器弹性形变对飞行攻角的影响,引入诱发攻角的概念来刻画气动弹性对飞行器的影响;在考虑弹性的情况下,利用预设性能的设计来满足精细姿态控制的指标要求,同时可以兼顾系统的瞬态性能;利用全局调节动态神经网络在线逼近诱发攻角方程中的未知项,利用Lyapunov稳定性理论得到神经网络权值、中心点和影响范围的自适应调节律,引入鲁棒项来处理神经网络逼近误差的影响,最终设计出考虑气动弹性情况下的高超声速飞行器预设性能精细姿态控制器。通过Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性以及闭环系统所有信号均有界,仿真分析验证了所设计的控制器能够使系统跟踪误差满足预设性能的要求,以此实现姿态精细控制。
关键词
兵器科学与技术
高超声速飞行器
气动弹性
预设性能
精细姿态控制
诱发攻角
Keywords
ordnance science and technology
hypersonic vehicle
aeroelasticity
prescribed performance
sophisticated attitude control
induced angle of attack
分类号
V249.122.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
弹性高超声速飞行器建模及精细姿态控制
被引量:
7
2
作者
孟中杰
闫杰
机构
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期1683-1687,共5页
基金
国家自然科学基金(90816027)
航天支撑基金(2010-HT-XGD)
西工大基础研究基金(JC20100203)
文摘
为保证超燃冲压发动机的良好进气,需要对高超声速飞行器进行精细姿态控制,但弹性振动问题极大影响其精细姿态控制精度。以高超声速飞行器的纵向通道为例,分析弹性振动问题对飞行控制系统的影响,建立面向控制的弹性高超声速飞行器数学模型,考虑气动参数和模态参数的大范围摄动,采用主动控制策略,基于鲁棒H∞理论和LQR理论设计精细姿态控制系统。大量仿真表明:在考虑测量噪声、舵机非线性、参数大范围摄动的情况下,控制系统能够很好地跟踪刚体攻角,抑制弹性攻角,并保证进气口当地攻角±0.4度的控制精度,满足高超声速飞行器精细姿态控制的要求。
关键词
高超声速飞行器
振动建模
精细姿态控制
主动
控制
鲁棒
控制
Keywords
Hypersonic vehicles
Vibration modeling
Fine attitude control
Active control
Robust control
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
在线阅读
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职称材料
题名
高超声速巡航飞行器振动建模及精细姿态控制
被引量:
3
3
作者
孟中杰
黄攀峰
闫杰
机构
西北工业大学航天学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期481-485,共5页
基金
航天支撑基金
西北工业大学基金(JC20100203)资助
文摘
为保证超燃冲压发动机的良好进气环境,需要对高超声速巡航飞行器进行精细姿态控制,但弹性振动大大提高了精细姿态控制的设计难度。以高超声速巡航飞行器的纵向通道为例,文章分析弹性振动对飞行控制系统的影响,建立高超声速巡航飞行器的弹性模型,将精细姿态控制问题简化为超燃冲压发动机进气口当地攻角的精细控制问题,考虑机体/发动机耦合和气动热造成了气动参数和模态参数大范围摄动问题,基于H∞理论设计鲁棒控制系统。仿真表明,在考虑测量噪声、舵机非线性、参数大范围摄动的情况下仍然能够很好地跟踪刚体攻角,抑制弹性攻角,保证进气口当地攻角±0.6°的控制精度,满足高超声速飞行器精细姿态控制的要求。
关键词
高超声速飞行器
振动建模
精细姿态控制
H∞
控制
Keywords
missiles, control, vibrations (mechanical), hypersonic cruise vehicle (HCV), vibration modeling, fine attitude control, H∞ control
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
高超声速飞行器舵机摩擦的影响及其抑制方法
被引量:
3
4
作者
杨尧
赵岳楼
闫杰
机构
西北工业大学航天学院
西安机电信息技术研究所
出处
《指挥控制与仿真》
2014年第2期85-87,91,共4页
基金
国家自然科学基金(91216104)
文摘
高超声速飞行器非线性影响飞行姿态控制,因此,在某型轴对称高超声速飞行器滚转通道数学仿真模型的基础上,仿真分析了基于静摩擦+库仑摩擦+黏性摩擦模型的舵机摩擦环节对滚转通道控制的影响,指出该摩擦环节会导致滚转通道振荡,最后提出采用非线性PID控制算法作为舵机控制算法抑制该摩擦环节。仿真结果表明,舵机应用该控制算法在不显著改变舵机性能的同时能减少舵机摩擦环节对飞行控制的影响。
关键词
高超声速飞行器
舵机
摩擦
精细姿态控制
非线性PID
控制
Keywords
hypersonic vehicle
acutaor
friction
fine attitude control
nonlinear PID control
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
E917 [军事]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弹性高超声速飞行器预设性能精细姿态控制
赵贺伟
杨秀霞
沈如松
胡云安
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
在线阅读
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职称材料
2
弹性高超声速飞行器建模及精细姿态控制
孟中杰
闫杰
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高超声速巡航飞行器振动建模及精细姿态控制
孟中杰
黄攀峰
闫杰
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
高超声速飞行器舵机摩擦的影响及其抑制方法
杨尧
赵岳楼
闫杰
《指挥控制与仿真》
2014
3
在线阅读
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职称材料
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