高超声速飞行器飞行动力学特性研究

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2016, Vol. 34 ›› Issue (3): 367-373.

高超声速飞行器飞行动力学特性研究

李晓刚, 王玉惠, 吴庆宪

南京航空航天大学自动化学院, 南京210006

收稿日期:2015-08-04 出版日期:2016-05-25 发布日期:2016-12-21
作者简介:李晓刚(1988—), 男, 甘肃天水人, 南京航空航天大学硕士研究生, 主要从事非线性分析和控制研究, (Tel)86-15150653815(E-mail)xgli@ nuaa. edu. cn; 通讯作者: 王玉惠(1980—摇), 女, 内蒙古阿拉善盟人, 南京航空航天大学副教授, 硕士生导师, 主要从事非线性控制和鲁棒控制研究, (Tel)86-13851564823(E-mail)wangyh@ nuaa. edu. cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61374212); 航空科学基金资助项目(20135152047); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NS2015031)

Study of Flight Dynamics Characteristics of Hypersonic Vehicles

LI Xiaogang, WANG Yuhui, WU Qingxian

College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210006, China

Received:2015-08-04 Online:2016-05-25 Published:2016-12-21

摘要/Abstract

摘要：

为获得舵面操纵、高度和质量变化引起的非线性动力学特性的变化情况, 基于连续算法分别求取舵面、高度和质量与各个状态量所组成的平衡面。根据所求平衡面, 基于岔理论对高超声速飞行器全局稳定性进行分析研究。分析结果表明, 相较于传统的基于线性化方法对高超声速飞行器的稳定性所进行的研究, 分岔理论能更全面地揭示高超声速飞行器的动力学本质特性, 为气动布局设计和优化, 以及飞行控制律设计提供有力的支撑。

关键词: 高超声速飞行器, 全局稳定性, 非线性动力学特性, 分岔理论

Abstract:

To study the changes of nonlinear dynamics characteristics with different rudder, height and mass, the continuation algorithm is used to identify the equilibrium surfaces versus elevator, height and mass. According to the equilibrium, the global stability of hypersonic vehicles is studied based on bifurcation theory. Compared to conventional linear method, the analysis results show that bifurcation theory can describe the dynamic characteristics more accurately, which can provide a powerful tool for the design of aerodynamic layout and control laws of hypersonic vehicle.

Key words: hypersonic vehicles, global stability, nonlinear dynamic characteristics, bifurcation theory

中图分类号:

TP29

李晓刚, 王玉惠, 吴庆宪. 高超声速飞行器飞行动力学特性研究[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2016, 34(3): 367-373.

LI Xiaogang, WANG Yuhui, WU Qingxian. Study of Flight Dynamics Characteristics of Hypersonic Vehicles[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2016, 34(3): 367-373.

[1]	冯星凯, 王玉惠, 秦晅, 吴庆宪. 基于动态方程的高超声速飞行器姿态协调控制[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2018, 36(2): 133-141.
[2]	应竣棫, 王玉惠, 吴庆宪, 邵鹏. 高超声速飞行器机翼关键部件损伤特性研究[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2017, 35(3): 296-303.
[3]	甄武斌, 王玉惠, 吴庆宪, 邵鹏. 基于耦合分析的高超声速飞行器纵向协调控制[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2016, 34(5): 626-634.