高超聲速飛行器的增益協調魯棒參數化控制

前言
主要符號表

第1章緒論
1．1高超聲速飛行器概述
1．1．1發展歷程
1．1．2研究現狀
1．2高超聲速飛行器控制概述
1．2．1面臨的難點問題
1．2．2控制方法概述
1．3增益協調魯棒參數化控制方法概述
1．3．1魯棒參數化控制設計方法
1．3．2增益協調魯棒參數化方法在飛行器控制中的應用
1．4本書特色與結構安排
參考文獻

第2章理論基礎
2．1控制系統描述
2．1．1傳遞函數描述
2．1．2狀態空間描述
2．1．3解的存在性和唯一性
2．2控制系統的可控性
2．3控制系統的穩定性
2．3．1系統的運動與平衡點
2．3．2Lyapunov穩定性定義
2．3．3Lyapunov穩定性判別方法
2．3．4線性系統的穩定性
2．4有理分式矩陣的右互質分解
2．4．1多項式矩陣及其Smith標準型
2．4．2有理分式矩陣及其右互質分解
2．5廣義Sylvester矩陣方程
2．5．1問題描述
2．5．2完全解析解
2．6狀態回饋極點配置問題
2．6．1狀態回饋極點配置問題的描述
2．6．2狀態回饋極點配置問題的解的存在性與不唯一性
2．7注記
參考文獻

第3章面向控制的高超聲速飛行器剛體建模
3．1坐標系統
3．1．1常用坐標系
3．1．2坐標系之間的關係與座標變換
3．2飛行器六自由度運動模型
3．2．1飛行器質心運動的動力學方程
3．2．2飛行器繞質心轉動的動力學方程
3．2．3飛行器質心運動的運動學方程
3．2．4飛行器繞質心轉動的運動學方程
3．2．5氣動資料模型與推力資料模型
3．2．6角度計算方程
3．2．7品質與轉動慣量變化方程
3．2．8控制關係方程
3．3面向控制的飛行器姿態系統模型
3．3．1飛行器姿態系統的非線性模型
3．3．2高超聲速飛行器winged-c011e氣動資料模型分析
3．3．3高超聲速飛行器面向控制的姿態系統模型
3．4注記
參考文獻

第4章控制系統設計的魯棒參數化方法
4．1狀態回饋控制設計的參數化方法
4．1．1狀態回饋特徵結構配置
4．1．2基於狀態回饋特徵結構配置的參數化控制設計
4．2模型參考輸出跟蹤控制方法
4．2．1問題的描述
4．2．2解的存在性
4．2．3問題的求解
4．3魯棒參數化控制設計步驟
4．3．1狀態回饋控制的參數化設計步驟
4．3．2模型參考輸出跟蹤控制的參數化設計步驟
4．4魯棒參數化控制方法的電腦輔助設計
4．5模擬算例
4．5．1系統描述
4．5．2控制器設計
4．5．3結果分析
4．6注記
參考文獻

第5章高超聲速飛行器沿彈道增益協調魯棒控制系統設計
5．1增益協調魯棒參數化控制方法
5．1．1局部控制器的參數化
5．1．2全域控制器設計
5．2增益協調魯棒參數化控制設計的步驟
5．2．1全域魯棒參數化控制設計步驟
5．2．2增益平滑切換魯棒參數化控制設計步驟
5．3高超聲速飛行器的增益協調魯棒參數化控制系統設計
5．3．1高超聲速飛行器爬升與巡航段的制導與魯棒控制
5．3．2高超聲速飛行器俯衝段的制導與魯棒控制
5．4注記
參考文獻

第6章高超聲速飛行器控制系統的非線性數值模擬
6．1高超聲速飛行器制導與控制系統模擬軟體
6．1．1基本數學模型
6．1．2軟體結構與功能
6．2測試彈道
6．2．1標稱彈道
6．2．2偏差設定
6．3爬升段模擬
6．3．1標稱情形
6．3．2極限拉偏情形I
6．3．3極限拉偏情形II
6．3．4爬升段模擬結果分析
6．4巡航段模擬
6．4．1巡航與無動力飛行
6．4．2等速變高機動飛行
6．4．3等高變速機動飛行
6．4．4側向轉彎機動飛行
6．4．5巡航段模擬結果分析
6．5俯衝段模擬
6．5．1標稱情形
6．5．2極限拉偏情形I
6．5．3極限拉偏情形II
6．5．4俯衝段模擬結果分析
6．6注記
參考文獻

第7章總結
7．1增益協調魯棒參數化控制方法的優越性
7．2增益協調魯棒參數化控制方法的局限性

附錄
附錄I高超聲速飛行器結構參數
附錄II高超聲速飛行器氣動資料模型
附錄III高超聲速飛行器發動機推力模型
附錄Ⅳ大氣密度、溫度與聲速模型