输入饱和及带宽限制下高超飞行器的闭环稳定边界研究
陈柏屹1
刘燕斌1
雷灏2
沈海东1
陆宇平2
1.南京航空航天大学航天学院,南京江苏,2100162.南京航空航天大学自动化学院,南京江苏,210016
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。
关键词：高超声速飞行器零能控区域输入饱和滑模控制
分类号：TP273(自动化技术及设备)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1508-1518 )
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