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高超声速飞行器的离线双模预测控制方法
  • ISSN号:1006-2793
  • 期刊名称:《固体火箭技术》
  • 时间:0
  • 分类:V448.12[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
  • 作者机构:西安交通大学电子与信息工程学院,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(61202128,61308120,61463029); 中国博士后科学基金(2013M540783)
中文摘要:

针对预测控制在高超声速飞行器控制中面临的在线计算时间问题,提出了离线双模预测控制方法。首先采用LQR方法设计无约束反馈控制增益,然后根据计算得到的控制增益和高超声速飞行器的约束条件计算多面体不变集,根据多参数二次规划解的性质将多面体不变集进行区域划分并计算相应区域的自由控制变量。在线时只需要搜索当前时刻状态所处的分区,极大地减小了在线计算时间,为高超声速飞行器的实时控制提供了保证。仿真试验表明,提出的方法在保持在线算法的控制性能的同时,极大减少了仿真运行时间,实现了高超声速飞行器的实时控制。

英文摘要:

Considering the problem of the online computation time in the model predictive control for hypersonic vehicle,the off-line dual-mode predictive control was proposed. Firstly,the unconstrained control gain was designed by using the LQR( Liner quadratic regulor) method. Then the polyhedral invariant set was calculated according to the control gain and the constraints of the hypersonic vehicle. The polyhedral invariant set was divided based on the solution of the multi-parameter quadratic program,and the relevant free control variables were calculated simultaneously. On-line,the control law was obtained by searching the region of the current state,which reduces the online computation time noticeably. Simulation results show that the proposed method can not only maintain the control performance but also reduce the simulation time,and the real-time control for hypersonic vehicle can be attained.

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期刊信息
  • 《固体火箭技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:中国航天科技集团公司第四研究院 中国宇航学会固体推进专业委员会
  • 主编:何晓兴
  • 地址:西安市120信箱47所编辑部
  • 邮编:710025
  • 邮箱:gthjjs@163.com
  • 电话:029-83603254
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2793
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1176/V
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 航空航天类核心期刊,航天部科技期刊三等奖,陕西省科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6039