再入飞行器鲁棒自抗扰跟踪律设计*

陈上上 何英姿，2 张 钊，2 孙明玮

1.北京控制工程研究所，北京100190 2.空间智能控制技术国家级重点实验室, 北京 100190 3.南开大学计算机与控制工程学院, 天津 300071



再入飞行器鲁棒自抗扰跟踪律设计*

陈上上1何英姿1，2张 钊1，2孙明玮3

1.北京控制工程研究所，北京100190 2.空间智能控制技术国家级重点实验室, 北京 100190 3.南开大学计算机与控制工程学院, 天津 300071

针对高超声速飞行器再入过程中模型参数不确定性问题，提出一种鲁棒自抗扰控制(ADRC)阻力加速度跟踪方法。该方法利用圆判据得到闭环ADRC跟踪系统所容忍的模型参数不确定性范围，进而可以根据工程应用中对鲁棒性的需求来设计控制参数。三自由度仿真结果表明，在考虑模型参数摄动情况下，跟踪系统不仅稳定而且响应品质良好。 关键词 高超声速飞行器；自抗扰控制；跟踪律；鲁棒性

航天飞机再入过程采用了基于阻力加速度剖面的制导方法[1]，该方法事先设计满足各种约束的参考剖面，当飞行过程中实际的阻力加速度-速度(D-V)关系偏离参考剖面时，制导系统按照设计的跟踪律产生制导指令，驱动控制系统调整姿态，以保证飞行器跟踪参考剖面。

这种制导方法简单可靠，在历次飞行任务中取得了巨大成功。目前该方法应用仍然十分广泛，第二代可重复使用飞行器X-33、X-34和X-37B的再入制导都是以航天飞机制导律为基础设计的。跟踪律设计是这种制导方法的一个重要环节，关于该跟踪系统的吸引域、鲁棒性、饱和问题等方面都受到了国内外学者的关注。……