可重复使用天地往返飞行器中的多输入控制问题

本文从5个方面对新一代可重复使用天地往返飞行器(reusablelaunchvehicle,RLV)中存在的多输入控制问题进行了讨论:1)RLV增加冗余输入通道后,对飞行器系统性能的影响;2)RLV存在冗余输入通道时的控制分配问题;3)RLV再入大气层时,舵面和喷流反作用系统(reaction-jet control system,RCS)异类执行机构的复合控制问题;4)RLV三通道关联耦合效应对控制的影响;5)RLV为抑制机体弹性振动而面临的执行器位置寻优问题.开展RLV多输入控制课题的研究,不仅能挖掘出控制科学中的新问题,推动控制理论的进一步发展,而且也能为工程实践提供重要的理论支撑.

平流层演示验证飞艇可重构控制系统设计

采用加权广义逆方法,设计"致远一号"平流层演示验证飞艇的可重构控制系统,当执行机构发生故障时,不需改变控制律,只需改变操纵效率加权矩阵的权值就可实现快速重构;飞艇配置有混合异类执行机构,各执行机构对飞艇运动存在操纵冗余和驱动耦合;引入间接控制向量,建立执行机构故障类型与操纵效率加权矩阵取值对照表,解决飞艇非线性操纵的控制分配与重构问题。给出系统正常和故障情况下,高度和偏航角跟踪仿真试验。结果表明,系统正常时,各执行机构复合控制飞艇,响应时间最短,实现混合异类执行机构配置下的优化控制分配;当其中一个执行机构故障时,系统仍能实现期望的动态性能,实现快速重构。