首页 期刊 宇航学报 可重复使用飞行器归一化复合控制系统设计 【正文】

可重复使用飞行器归一化复合控制系统设计

作者:郭建国; 张添保; 周军; 王国庆; 张月玲 西北工业大学精确制导与控制研究所; 西安710072; 中国运载火箭技术研究院研发中心; 北京100076
可重复使用飞行器   归一化方法   复合控制   指令分配   终端滑模  

摘要:以可重复使用飞行器(RLV)的姿态控制系统为研究对象,提出一种基于归一化方法的新型复合控制系统设计方法。对RLV三自由度姿态动力学模型中的气动控制量和反作用控制系统(RCS)控制量分别进行归一化处理,建立RLV复合控制的归一化模型。在此基础上,通过对归一化模型的输入矩阵中同种执行机构控制阈值的设计,获得两种异类执行机构复合控制的切换条件,并进一步修正了归一化复合控制模型。基于积分型终端滑模控制方法,设计了可重复使用飞行器的复合控制系统,并采用广义逆的方法,直接将控制分配融合到控制律的设计中来,实现控制律和控制分配的一体化设计,不需要优化算法,减少了控制系统的计算量。最后,对可重复使用飞行器姿态控制系统进行数学仿真,不仅校验了采用归一化方法设计的复合控制系统的有效性,而且与采用线性规划优化控制方法具有相同的姿态控制效果。

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