具有极点约束的高超声速飞行器非脆弱最优H2/LQR控制

摘要

本文针对吸气式高超声速飞行器提出了一种具有极点约束的非脆弱最优H2/LQR控制方法。首先根据吸气式高超声速飞行器的非线性纵向运动方程推出了一种新的飞行器线性不确定模型，然后为吸气式高超声速飞行器设计了一种多目标非脆弱控制器。在控制器的设计中，不但考虑了系统的极点配置、最优H2性能和鲁棒保性能控制3种指标，而且兼顾了因飞行条件的不确定性和建模误差引起的控制器增益的变化，通过线性矩阵不等式方法推导出多目标非脆弱控制器的存在条件。最后将高超声速飞行器的多目标非脆弱控制方法与常规控制器控制方法进行仿真比较，说明了非脆弱控制器在高超声速飞行器控制中的优越性和有效性。