空天高速飛行器異類操控技術(shù)

第1章 研究綜述
1.1 高超聲速飛行器綜述
1.2 高超聲速飛行控制技術(shù)綜述
1.2.1 吸氣式高超聲速飛行器所面臨的控制問(wèn)題
1.2.2 空天飛行器所面臨的控制問(wèn)題
1.2.3 國(guó)外和國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
1.2.4 國(guó)內(nèi)高超聲速飛行器發(fā)展概況
1.2.5 空天高超聲速飛行器異類操控技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)
1.3 本書的章節(jié)安排
參考文獻(xiàn)
第2章 空天高速飛行器混合異類多操縱面控制
2.1 引言
2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2.1 控制分配技術(shù)
2.2.2 異類操縱機(jī)構(gòu)
2.2.3 高速主動(dòng)流動(dòng)控制
2.3 動(dòng)力學(xué)建模與分析
2.3.1 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換
2.3.2 動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4 異類多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空天高速飛行器模型
2.4.1 模型介紹
2.4.2 控制系統(tǒng)建模
2.4.3 氣動(dòng)力和氣動(dòng)力矩模型解析
2.5 RCS模型
2.5.1 RCS模型及控制機(jī)理
2.6 等離子體合成射流用于高速控制
2.6.1 等離子合成射流激勵(lì)器
2.6.2 等離子合成射流對(duì)斜激波的控制
2.6.3 等離子合成射流在高速流場(chǎng)中的姿態(tài)控制
2.7 等離子體超聲速流動(dòng)控制
2.7.1 Q-DC等離子體主動(dòng)流動(dòng)控制概念
2.7.2 超聲速來(lái)流下Q-DC等離子體驅(qū)動(dòng)特性
2.7.3 基于Q-DC等離子體激勵(lì)的氣動(dòng)力矩控制
2.8 操縱機(jī)構(gòu)分配算法
2.8.1 異類執(zhí)行機(jī)構(gòu)分配方案
2.8.2 故障重構(gòu)
2.8.3 工作模式切換機(jī)制
2.9 混合異類操縱控制分配方法
2.9.1 二次規(guī)劃分配算法
2.9.2 粒子群算法
2.9.3 離散粒子群算法
2.9.4 粒子群算法改進(jìn)
2.9.5 基于粒子群算法的控制分配
2.10 仿真分析
參考文獻(xiàn)
第3章 空天高速飛行器變體變形控制
3.1 變體變形設(shè)計(jì)的引入
3.2 空天高速飛行器變體模型及特性分析
3.2.1 質(zhì)心動(dòng)力學(xué)模型
3.2.2 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
3.2.3 動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
3.2.4 氣動(dòng)數(shù)據(jù)模型
3.3 模態(tài)劃分及特性分析
3.3.1 起飛爬升模態(tài)下所受約束
3.3.2 巡航模態(tài)下所受約束
3.3.3 俯沖模態(tài)下所受約束
3.4 空天變體飛行器增益協(xié)調(diào)魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.4.1 增益協(xié)調(diào)魯棒參數(shù)化控制方法
3.4.2 增益協(xié)調(diào)魯棒參數(shù)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟
3.4.3 空天高速飛行器變形后的增益協(xié)調(diào)魯棒參數(shù)化控制
3.5 空天高速飛行器控制系統(tǒng)的非線性數(shù)值仿真
3.5.1 爬升段仿真
3.5.2 巡航段仿真
3.5.3 俯沖段仿真
參考文獻(xiàn)
第4章 空天高速飛行器LPV變形控制
4.1 空天高速飛行器變體氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)問(wèn)題
4.1.1 高速變體飛行器的非線性動(dòng)力學(xué)
4.1.2 高速變體飛行器的主動(dòng)控制
4.1.3 變體飛行器彈性模態(tài)及穩(wěn)定性分析研究
4.2 高速變體飛行器非線性剛體模型建立
4.2.1 坐標(biāo)系變換
4.2.2 縱向動(dòng)力學(xué)模型推導(dǎo)
4.2.3 氣動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算
4.2.4 高速變體飛行器運(yùn)動(dòng)學(xué)插值模型
4.2.5 縱向變翼展特性分析
4.2.6 高速變體飛行器縱向仿真
4.3 多剛體時(shí)變非線性模型轉(zhuǎn)換LPV模型
4.3.1 LPV理論與方法
4.3.2 LPV模型平衡點(diǎn)選取
4.3.3 狀態(tài)空間模型提取
4.3.4 高速變體飛行器線性變參數(shù)模型轉(zhuǎn)換
4.3.5 LQR控制仿真
4.3.6 高速變體飛行器LPV建模仿真驗(yàn)證
4.4 高超聲速變體飛行器控制器設(shè)計(jì)及仿真與分析
4.4.1 多胞LPV模型魯棒控制器設(shè)計(jì)
4.4.2 多胞模型魯棒控制器閉環(huán)仿真
參考文獻(xiàn)
第5章 空天高速飛行器耦合度量化協(xié)調(diào)操控
5.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
5.1.1 高超聲速飛行器耦合狀態(tài)分析方法
5.1.2 飛行器協(xié)調(diào)控制方法研究現(xiàn)狀
5.2 高超聲速穩(wěn)定性與機(jī)動(dòng)性協(xié)調(diào)控制問(wèn)題
5.3 乘波體空天高速飛行器的耦合控制
5.3.1 建模分析
5.3.2 考慮流體質(zhì)量變化的飛行器運(yùn)動(dòng)建模
5.4 基于耦合度量化的空天高速飛行器協(xié)調(diào)滑?？刂萍夹g(shù)
5.4.1 空天高速飛行器耦合度量化與分析
5.4.2 空天高速飛行器協(xié)調(diào)滑模控制方法設(shè)計(jì)
5.5 引入吸氣式電推進(jìn)系統(tǒng)的控制方法研究
5.5.1 引入吸氣式電推進(jìn)系統(tǒng)的研究背景
5.5.2 吸氣式電推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)
5.5.3 吸氣式電推進(jìn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模
5.5.4 引入吸氣式電推進(jìn)系統(tǒng)的姿態(tài)控制方法
參考文獻(xiàn)
附錄 X-37B氣動(dòng)參數(shù)模型