高超声速飞行器模糊模型参考自适应控制方法

程仙垒 刘鲁华 汤国建

国防科技大学航天科学与工程学院，长沙 410073



高超声速飞行器模糊模型参考自适应控制方法

程仙垒 刘鲁华 汤国建

国防科技大学航天科学与工程学院，长沙 410073

研究了高超声速飞行器大跨度飞行条件下的俯仰通道姿态控制问题。首先，建立了高超声速飞行器俯仰通道姿态运动模型。然后，针对高超声速飞行器俯仰通道模型非线性、不确定性等特点，应用模糊控制和模型参考自适应控制方法，设计了俯仰通道的模糊模型参考自适应控制器：以参考模型和实际系统的误差及其变化率作为模糊控制器的输入，以PID控制参数的修正量作为模糊控制器的输出，通过在线调节PID参数实现自适应控制。最后，对俯仰通道姿态控制方法进行了数值仿真。当模型发生切换时，俯仰角发生变化，能够在2s内精确跟踪参考模型，且稳态误差趋于0，验证了控制方法的有效性。

高超声速飞行器；模糊逻辑系统；模型参考自适应控制；俯仰通道姿态控制；切换模型

高超声速飞行器一般是指飞行马赫数大于5的飞行器。高超声速飞行器大跨度飞行时，动态结构和参数变化剧烈，动力学特性呈现出强耦合、强非线性和不确定性，难以建立其精确数学模型，传统的线性控制方法未能满足预期控制指标，需要引入新的先进控制方法。国内外许多文献将非线性控制或智能控制方法应用于高超声速飞行器控制系统设计，取得了一些研究成果。……