图书介绍
近空间高超声速飞行器容错控制及制导技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- 陈洁，沈如松，宋超，余军著 著
- 出版社： 北京：北京航空航天大学出版社
- ISBN：9787512421882
- 出版时间：2017
- 标注页数：184页
- 文件大小：40MB
- 文件页数：184页
- 主题词：高超音速飞行器－容错技术；高超音速飞行器－制导
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 国内外研究现状及分析1
1.1.1 国内外高超声速飞行器的研究概况1
1.1.2 高超声速飞行器控制技术的研究现状5
1.1.3 反演技术及其在飞行控制中的应用现状6
1.1.4 不确定非线性系统控制方法概述7
1.1.5 观测器技术及其在飞行控制中的应用现状7
1.1.6 容错控制技术9
1.1.7 控制分配技术应用概述9
1.1.8 飞行器的制导技术11
1.2 本书的任务和目标14
第2章 非线性控制相关理论基础15
2.1 非线性微分几何15
2.1.1 相对阶15
2.1.2 局部坐标变换16
2.1.3 规范形16
2.2 Lyapunov稳定性定理17
2.3 自适应反演控制理论18
2.4 非线性状态观测器19
2.4.1 基于扩展Luenberger方法的状态观测器设计19
2.4.2 基于线性化法的状态观测器设计19
2.4.3 基于类Lyapunov法的状态观测器设计20
2.4.4 基于滑模观测器的状态观测器设计20
2.5 控制分配21
2.5.1 控制分配问题描述21
2.5.2 控制分配方法综述22
本章小结29
第3章 高超声速飞行器非线性模型的建立及开环特性分析30
3.1 高超声速飞行器六自由度非线性数学模型30
3.1.1 常用坐标系定义32
3.1.2 质心动力学方程32
3.1.3 质心运动学方程33
3.1.4 绕质心转动的动力学方程34
3.1.5 质心转动运动学方程35
3.1.6 建立α，β，μ的导数方程35
3.1.7 侧向过载方程36
3.2 高超声速飞行器开环特性分析37
本章小结40
第4章 全状态可量测高超声速飞行器控制系统设计41
4.1 飞行器模型精确已知时控制系统反演设计41
4.1.1 系统描述41
4.1.2 控制系统设计与稳定性分析42
4.1.3 仿真验证44
4.2 基于动态面的不确定性高超声速飞行器控制系统设计48
4.2.1 动态面控制技术49
4.2.2 系统描述50
4.2.3 动态面自适应反演控制系统设计与稳定性分析53
4.2.4 仿真验证58
本章小结60
第5章 基于角速率观测器的高超声速飞行器容错控制61
5.1 具有角速率传感器故障的高超声速飞行器观测器及控制器设计62
5.1.1 系统描述62
5.1.2 高超声速飞行器的角速率观测器及控制器设计67
5.1.3 仿真验证70
5.1.4 小结73
5.2 部分作动器故障情况下高超声速飞行器自适应容错控制器设计73
5.2.1 系统描述74
5.2.2 高超声速飞行器自适应容错控制设计82
本章小结85
第6章 基于迎角观测器的高超声速飞行器控制系统设计86
6.1 高超声速飞行器的系统输出及迎角观测器的选择问题86
6.1.1 高超声速飞行器系统输出的选择问题86
6.1.2 基于类Lyapunov法的滑模观测器88
6.2 高超声速飞行器三通道迎角观测器及控制器设计88
6.2.1 观测器设计88
6.2.2 控制器设计及稳定性分析91
6.2.3 仿真验证96
本章小结100
第7章 高超声速飞行器复合控制研究101
7.1 发动机推力和推力矩模型102
7.1.1 吸气式发动机的推力计算103
7.1.2 主火箭发动机的推力计算103
7.1.3 推力矩的计算104
7.2 控制系统设计与仿真105
7.2.1 控制系统设计与稳定性分析107
7.2.2 仿真验证108
本章小结111
第8章 多执行机构高超声速飞行器非线性控制分配112
8.1 问题描述112
8.2 控制器设计113
8.2.1 虚拟控制律设计113
8.2.2 控制分配律设计114
8.2.3 闭环系统稳定性117
8.2.4 仿真验证119
本章小结120
第9章 高超声速飞行器滑翔段制导方法研究121
9.1 考虑航路点的再入参考轨迹快速生成方法122
9.1.1 伪谱法求解优化问题的一般描述122
9.1.2 多约束条件下滑翔式高超声速飞行器再入轨迹优化124
9.1.3 非线性规划问题的求解127
9.1.4 仿真算例与分析128
9.2 基于LQR的滑翔段制导方法131
9.2.1 运动方程线性化131
9.2.2 反馈增益系数的确定133
9.2.3 仿真分析133
9.3 考虑禁飞区的高超声速飞行器侧向机动制导134
9.3.1 侧向机动制导方案135
9.3.2 侧向制导逻辑137
9.3.3 仿真分析138
本章小结140
第10章 高超声速飞行器下压段伪谱反馈制导方法研究141
10.1 实时最优伪谱反馈制导算法142
10.1.1 问题描述142
10.1.2 实时最优伪谱反馈算法142
10.1.3 算法收敛性分析144
10.1.4 稳定性证明146
10.2 仿真算例150
10.2.1 针对固定目标仿真分析151
10.2.2 针对移动目标仿真分析152
本章小结155
附录156
附录A 注释表156
附录B 美国NASA高超声速飞行器Winged-Cone气动参数158
附录C 基于扩展的Luenberger方法的观测器误差动态稳定性证明164
参考文献167