《高超聲速飛行器穩定性與機動性的智慧型協調控制》是依託北京航空航天大學，由賈英民擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：高超聲速飛行器穩定性與機動性的智慧型協調控制
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：賈英民
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高超聲速飛行器具有超級作戰的能力，可以有效地進行高空高速突防和退出，對敵方進行直接打擊或作為遠距離突襲的武器發射平台，大大地提高遠程作戰效能。因此，高超聲速技術是當今世界軍事強國都在關注的武器發展方向。本項目面向高超聲速飛行器穩定性與機動性的設計目標，針對高超聲速飛行器縱、橫向動力學強耦合給控制器設計帶來的困難，提出把從工程實際總結提煉出的定量反饋理論和近年來建立在嚴格的數學基礎上的魯棒、自適應與學習理論相結合，開展高超聲速飛行器穩定性和機動性的智慧型協調控制研究，內容包括：(1) 高超聲速飛行器動力學描述及建模。(2) 高超聲速飛行器抑制解耦控制。(3) 高超聲速飛行器的切換控制；（4）高超聲速飛行器抑制解耦與切換控制的智慧型化，以及 (5) 控制系統仿真和實驗設計等。
結題摘要
高超聲速飛行器的飛行狀態和飛行環境複雜多變，使得飛行器的建模和控制問題極具挑戰性。一方面現有文獻大都集中在建立精確物理模型和改進氣動計算等方面，對建立面向控制器設計的高超模型研究甚少；另一方面，飛行器存在參數不確定性和外部擾動時，能否穩定且實現飛行狀態間快速轉換是高超飛行器控制中必須解決的問題。因此，本項目首先研究了面向控制的高超飛行器的建模問題，獲得了一個具有一般化意義的新模型。該模型不僅能夠反映出由於速度的變化，如離心加速度和哥氏加速度等帶給飛行器動力學的主要影響，如高度非線性，強耦合，不確定性等，而且，通過折衷處理方法保證了模型不過分複雜以至於難於給出規律性的結論。進一步，在此模型的基礎上，集中研究了高超飛行器的抑制解耦控制以及控制器的智慧型化問題。由於現有的解耦控制方法本質上都是基於數值抵消的原理髮展起來的，其原理本身不具有魯棒性，不能保證當對象模型具有不確定性時是有效的，從而導致了在超高聲速飛行器上套用的局限性。本項目研究的抑制解耦控制，通過在一定範圍內犧牲部分解耦性能來換取控制系統的對不確定性的魯棒性，以及系統機動性和穩定性的折中，具有重要的理論意義和廣泛的套用價值。
