基于耦合分析的高超声速飞行器纵向协调控制

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2016, Vol. 34 ›› Issue (5): 626-634.

基于耦合分析的高超声速飞行器纵向协调控制

甄武斌, 王玉惠, 吴庆宪, 邵鹏

南京航空航天大学自动化学院, 南京 211106

收稿日期:2016-01-24 出版日期:2016-09-24 发布日期:2017-01-16
作者简介:甄武斌(1992—), 男, 甘肃天水人, 南京航空航天大学硕士研究生, 主要从事先进飞行控制技术研究, (Tel)86-13260976160(E-mail)zhenwubin@ nuaa. edu. cn; 王玉惠(1980—), 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, 主要从事控制理论与控制工程研究, (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); 中央高校基本科研业务费基金资助项目(NS2015031)

Longitudinal Coordinated Control of Hypersonic Flight Vehicle Based on Coupling Analysis

ZHEN Wubin, WANG Yuhui, WU Qingxian, SHAO Peng

College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China

Received:2016-01-24 Online:2016-09-24 Published:2017-01-16

摘要/Abstract

摘要： 为解决高超声速飞行器纵向飞行控制系统设计中的协调问题, 基于高超声速纵向非线性数学模型, 对其状态变量组与输入变量组、轨迹变量组与姿态变量组之间进行了耦合分析, 根据量化耦合程度提出了一种新型的纵向系统分层协调控制方法。仿真结果表明, 与传统控制方法相比, 该方法可有效解决高超声速飞行器在轨迹运动、姿态运动和推进系统之间的强耦合问题, 在保证姿态稳定的基础上, 实现更加平稳和高效的轨迹跟踪。

关键词: 高超声速飞行器, 耦合分析, 纵向模型, 协调控制

Abstract: In order to solve the longitudinal coordinated problem in the flight control system design of hypersonic flight vehicle, a coupling analysis is accomplished for the group of state variables, input variables, the group of path variables and attitude variables. A new hierarchical coordinated method of longitudinal system is presented based on quantitative coupling degree. The simulation results indicate that the control method, compared with the traditional control method, can effectively solve the problems of strong coupling between amongtrajectory motions, attitude motions and propulsion system, and realize more smooth and efficient trajectory tracking on the basis of keeping attitude stable.

Key words: hypersonic flight vehicle, coupling analysis, longitudinal model, coordinate control

中图分类号:

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.

ZHEN Wubin, WANG Yuhui, WU Qingxian, SHAO Peng. Longitudinal Coordinated Control of Hypersonic Flight Vehicle Based on Coupling Analysis[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2016, 34(5): 626-634.

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