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- 快速光滑终端滑模在空天飞机姿态角控制器中的应用研究
- 作者： 梁捷 郭龙 秦开宇 陈力 来源： 载人航天 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 快速光滑终端滑模控制 考虑地球自转 抖振 空天飞机 参数不确定 非线性三阶扩张状态观测器
- 描述： 针对空天飞机再入飞行阶段存在模型参数不确定和外部扰动情况下的姿态跟踪控制问题,分析、建立了考虑地球自转的空天飞机六自由度动力学模型;以此为基础,利用非线性三阶扩张状态观测器可实时在线估计姿态角速度和系统扰动的显著优点,导出了适用于控制系统设计的数学模型;利用该模型,设计了一种基于非线性三阶扩张状态观测器的快速光滑终端滑模控制算法。然后,基于李雅普诺夫理论,严格证明了系统的稳定性。控制算法利用快速光滑终端滑模控制无需惯常终端滑模控制所需的控制量系数矩阵的求逆计算,提高了控制算法的计算实时性;同时,采用光滑滑模趋近律能够在有限时间内收敛到滑模面且有效地消除抖振,对系统的参数摄动及扰动具有很强的自适应性。仿真结果表明,相比基于非线性三阶扩张状态观测器的传统非线性反馈控制算法,文中所提出的控制算法调整时间短,超调量小,并且具有良好的跟踪精度,具有一定的工程应用价值。
- 某型飞机起落架着陆缓冲算法与联合仿真研究
- 作者： 钟琳 来源： 沈阳航空航天大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 滑模控制 模糊控制 飞机起落架 磁流变阻尼器 联合仿真
- 描述： 飞机起落架是飞机机载系统的关键部件之一。在飞机安全着陆的过程中,飞机与地面之间会产生强烈的震动和较大的冲击载荷,起落架的缓冲系统正是起到吸收和消耗这些巨大的撞击能量的作用,因此飞机起落架缓冲系统的优劣将直接影响飞机的安全性、舒适性。现代大多数飞机都采用油气式被动缓冲系统,但其调整范围是有限的。新型智能材料磁流变液具有较好的连续性,可逆性,频率响应为毫秒级,半主动控制方式的磁流变减震器能有效改善起落架着陆缓冲性能。本文依据某型号飞机起落架为研究对象,对比磁流变阻尼器与被动油气式缓冲系统的减震效果,应用半主动控制的磁流变阻尼器代替油气式缓冲系统的研究方法。本文使用机械动力学仿真软与MATLAB联合仿真的方法。首先,应用虚拟样机技术ADAMS动力学仿真软件对某型号飞机起落架进行建模,设置接口状态变量;然后,在MATLAB/SIMULINK中搭建滑模控制算法以及模糊控制算法对磁流变阻尼器进行半主动控制;最后,进行联合仿真。首次完成基于滑模控制的联合仿真,从而能避免单纯的使用控制算法仿真的计算模型过于简化的问题,能够把磁流变起落架落震的工作状况更真实的反映出来,提高了可视化程度,并且能提高系统的验证精度,得到了很好的效果。
- 折叠翼飞机变体飞行建模及综合控制设计
- 作者： 张响阳 王立新 乐挺 来源： 第36届中国控制会议 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 折叠翼飞机 滑模控制 鲁棒性 变形飞行 动态逆
- 描述： 研究了折叠翼飞机在变形飞行过程中的动力学建模与鲁棒控制问题.运用凯恩方程推导了变体飞机多体动力学方程,表征出了机翼变形对飞机动力学方程的具体影响.依据气动模型不确定性主要集中在内环快回路力矩参数上的特点,提出了一种基于滑模控制和动态逆控制的综合飞行控制方法:采用滑模控制来设计要求鲁棒性强、响应迅速的快回路控制器,而对应数学模型相对精确的慢回路控制器和外环控制器则采用非线性动态逆控制来设计.对综合控制下的折叠翼变体飞机进行了仿真验证,结果表明:基于滑模控制和动态逆控制的综合控制设计能够保证折叠翼飞机不同构型之间的平稳过渡,并且确保飞行控制系统具有良好的鲁棒性.