[发明专利]一种高超声速飞行器制导控制一体化设计方法

摘要

本发明公开一种高超声速飞行器制导控制一体化设计方法，首先，建立高超声速飞行器非线性动力学模型，基于奇异摄动理论将其分为慢时变的制导回路和快时变的控制回路，然后，分别设计两个回路的标称控制器和线性时变反馈控制器，计算两个回路的实际控制输入，最后，根据映射关系计算两个回路的控制输出。本发明针对高超声速飞行器复杂的飞行任务剖面及沿弹道的飞行控制问题，考虑高超声速飞行器强耦合、强非线性和快时变的特点，在模型存在较大系统摄动和外界干扰的情况下，基于轨迹线性化控制方法，完成制导控制一体化策略设计，该方法实现简单、易于高超声速飞行器工程应用，该方法具有较好的控制性能和鲁棒性能。

主权项

1.一种高超声速飞行器制导控制一体化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1:根据飞行力学原理，建立高超声速飞行器非线性动力学模型；步骤S2：根据建立的高超声速飞行器非线性动力学模型，基于奇异摄动理论，将其分为慢时变的制导回路和快时变的控制回路；步骤S3：根据动态逆的思想及微分代数谱理论，设计制导回路的标称控制器和线性时变反馈控制器，得到制导回路的实际控制输入；步骤S4：根据动态逆的思想及微分代数谱理论，设计控制回路的标称控制器和线性时变反馈控制器，得到控制回路的实际控制输入；步骤S5：根据制导回路与控制回路的指令映射关系，结合步骤S3、S4得到的制导回路和控制回路的实际控制输入，分别得到制导回路和控制回路的输出指令，其中控制回路的输入控制指令根据制导回路的输出指令和指令发生器的输出指令获得。