面向组合动力的空天飞行器动力学特性与控制问题

作     者：郭建国 梁乐成 郭宗易 胡冠杰 

作者机构：西北工业大学航天学院精确制导与控制研究所 

出 版 物：《空天技术》 (Aerospace Technology)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：1-13页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52272404 92271109) 

主　　题：组合动力 空天飞行器 姿态控制 模态转换 特性分析 

摘      要：空天飞行器作为一种新型的跨域飞行器，能够在地面机场和轨道空间之间自由往返。由于必须采用组合动力以实现宽域高性能飞行，其多模态工作、模态转换和一体化构型同时给控制设计带来困难。面向组合动力所引发的特殊控制问题，从模型建立、动力学特性和关键问题三个方面，综述了空天飞行器的控制设计。介绍了主流的组合动力技术方案和机体推进一体化，总结了模态转换技术及其划分准则，给出了组合动力空天飞行器的耦合切换控制模型。从气动/推进和控制耦合、模态转换影响动力学特性、不确定性和控制受限情况方面分析了系统动力学特性，指出了控制设计所面临的难点。梳理了当前有待解决的关键控制问题和研究现状，并展望了未来的发展方向。