俯控式单滑块变质心飞行器控制问题

• 作者: 李涧青 杜华军 荆武兴 高长生
• 来源期刊: 中国科学（技术科学）
• 关键词: 变质心控制 再入飞行器 控制器设计 扰动观测器
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1048-1056
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N092016-00106

摘要

针对以质点方式的滑块布局无法在实际工程中实现的问题,提出了一种大质量比的单滑块布局模式,并与喷气推力组合实现了飞行器的倾斜转弯.采用大质量比滑块的布局方式不仅易于工程实现而且可以提高飞行器的机动能力.通过动力学分析,结果表明大质量比的滑块在运动过程中会导致飞行器姿态与滑块转角之间的运动耦合,而且在动量交换过程所产生的惯性力矩也会影响飞行器的动态特性,因此滑块不能再作为质点来处理.针对这种强耦合非线性动力学系统,将非线性耦合项和未建模扰动视为总扰动,设计了一种线性扰动观测器对其进行估计,然后利用反馈线性化控制进行补偿.仿真结果验证了这种大质量比滑块布局模式的可行性,所设计的控制器可以实现对姿态指令的跟踪.