输入饱和及带宽限制下高超飞行器的闭环稳定边界研究

• 作者: 刘燕斌 沈海东 陆宇平 陈柏屹 雷灏
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 高超声速飞行器 零能控区域 输入饱和 滑模控制
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 1508-1518
• 页数: 11页
• 分类号: TP273
• 字数: 10526字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2016.60154

摘要

针对于吸气式高超声速飞行器开环不稳定的动力学特性，研究了控制信号存在饱和约束及带宽限制条件下的闭环稳定边界。首先，简要介绍了吸气式高超声速飞行器的建模方法与动力学特性的主要问题。考虑到飞行器控制信号的幅值限制及带宽约束，综合高超声速飞行器的开环不稳定特性，定量地分析了系统的闭环稳定边界：与系统不稳定极点的位置，其对应的左特征向量及控制信号的幅值约束有关；执行器的带宽限制在此基础上进一步缩小了反馈控制系统的稳定边界。根据高超声速飞行器短周期不稳定特性，解析地给出了闭环稳定边界的计算公式。采用蒙特卡洛分析方法对闭环系统的稳定边界及滑模变结构控制器作用下的稳定区域进行验证。仿真结果与理论分析具有一致性，验证了系统开环特性对于闭环稳定性的限制及控制信号带宽约束对稳定性的影响。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陆宇平	南京航空航天大学自动化学院	174	1422	19.0	27.0
2	刘燕斌	南京航空航天大学航天学院	51	400	10.0	18.0
3	陈柏屹	南京航空航天大学航天学院	8	42	4.0	6.0
4	沈海东	南京航空航天大学航天学院	3	5	1.0	2.0
5	雷灏	南京航空航天大学自动化学院	1	5	1.0	1.0