针对无动力滑翔式高超声速飞行器姿态系统的三通道强耦合、非线性、参数大范围变化且难以估计、不确定性广泛存在的特点,研究多输入多输出线性时变和非线性时变系统的关联特征建模,分析耦合结构在关联特征模型中进行合理压缩的一般性规律,得到具有最小关联结构和具有最优关联结构的关联特征模型。在此基础上,给出具有分散式或分布式结构的黄金分割鲁棒自适应控制的稳定性证明。进一步结合滚动时域优化思想,解决控制受限下黄金分割鲁棒自适应控制器的设计方法。将上述控制方案应用于高超声速飞行器再入初始段姿态控制中,着重从自适应性、鲁棒性和工程易于实现的角度对不同关联结构下的控制策略进行改进和评估;设计高超声速飞行器可视化仿真演示平台。举世瞩目的美国高超声速飞行器HTV-2连续两次试飞失败都出现于再入初始段,本项目正是在这样的背景下提出的,以期为未来的高超声速飞行器姿态控制提供理论依据和可靠的控制方案。
英文主题词characteristic modeling;golden-section;multiple model adaptive control;robust adaptive control;