面向控制研究的高超声速飞行器气动力与动力一体的建模新方法

摘要

高超声速飞行器采用乘波构形后,将对其模型研究带来新挑战,主要体现在建模过程中应充分考虑气动、推进与控制作用相互耦合,因此为了保证建模的准确性,有必要引入新方法来研究高超声速飞行器的模型.本文基于高超声速空气动力学理论,提出了一种高超声速飞行器纵向模型研究的新方法,该方法采用斜激波理论、普朗特-迈耶关系式及瑞利流原理来估算高超声速飞行器气动力及推力,建立飞行器纵向模态的非线性数学模型,并在不同平衡点分析飞行器纵向运动的气动特性,以掌握高超声速飞行的特点,为控制系统设计提供好的对象.仿真研究表明,应用该方法来研究高超声速飞行器纵向模型是可行的.