面向宽域飞行的组合动力空天飞行器切换控制

作     者：程怡新 许斌 洪锐 Yixin CHENG;Bin XU;Rui HONG

作者机构：西北工业大学自动化学院西安710072 成都飞机设计研究所成都610091 

出 版 物：《中国科学：信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2022年第52卷第9期

页      面：1687-1710页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61933010) 航空科学基金(批准号:201905018002,201905018003)资助项目 

主　　题：空天飞行器 组合动力 模态转换 切换控制 鲁棒自适应控制 

摘      要：针对组合动力空天飞行器宽域爬升过程存在的模态转换、气动参数未知以及外界时变干扰等问题,研究了一种基于飞行包线模态划分的切换控制方案.对飞行器六自由度模型和发动机推力模型进行气动和推力特性分析,给出了模态划分结果和模态转换过渡过程.基于切换信号设计建立了空天飞行器切换系统,设计终端滑模软切换控制策略来保证模态的平稳转换,并利用神经网络和非线性扰动观测器协同处理系统不确定性和外界时变干扰.通过多Lyapunov函数方法对闭环切换系统的稳定性进行了分析,且仿真结果验证了所提方法的有效性.