高超声速飞行器纵向运动非线性控制技术

第1章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 HFV概述 2 1.2.1 HFV国内外发展现状 2 1.2.2 HFV动力学特性 4 1.2.3 HFV对控制科学的挑战 6 1.3 HFV飞行控制研究现状 8 1.3.1 鲁棒控制 8 1.3.2 线性变参数控制 9 1.3.3 滑模控制 9 1.3.4 反演控制 10 1.3.5 智能控制 11 1.3.6 输入受限控制 12 1.3.7 其他控制方法 12 1.3.8 已有研究的局限性 13 1.4 本书内容安排 14 1.5 本章小结 15 第2章 基于NDO的HFV输入受限鲁棒反演控制 16 2.1 引言 16 2.2 HFV纵向运动模型 16 2.2.1 模型描述 16 2.2.2 控制目标与模型转换 19 2.3 基于NDO的HFV鲁棒反演控制律设计 21 2.3.1 新型FD设计 21 2.3.2 基于FD的新型NDO设计 26 2.3.3 速度控制律设计与稳定性分析 29 2.3.4 高度控制律设计与稳定性分析 30 2.3.5 控制输入受限时控制律重设计 34 2.4 仿真与分析 40 2.4.1 不考虑控制输入受限时的仿真与分析 41 2.4.2 考虑控制输入受限时的仿真与分析 47 2.5 本章小结 55 第3章 无虚拟控制律的HFV新型神经反演控制 56 3.1 引言 56 3.2 基于严格反馈模型的HFV新型神经反演控制 56 3.2.1 RBFNN简介 57 3.2.2 速度控制律设计 58 3.2.3 高度控制律设计 59 3.2.4 稳定性分析 62 3.2.5 仿真与分析 65 3.3 基于纯反馈模型的HFV新型神经反演控制 72 3.3.1 模型变换 72 3.3.2 速度控制律设计 73 3.3.3 高度控制律设计 73 3.3.4 稳定性分析 75 3.3.5 仿真与分析 78 3.4 本章小结 86 第4章 基于非仿射模型的HFV输入受限神经控制 87 4.1 引言 87 4.2 HFV的非仿射自适应神经控制 87 4.2.1 速度控制律设计与稳定性分析 88 4.2.2 高度控制律设计与稳定性分析 91 4.2.3 仿真与分析 96 4.3 控制输入受限时控制律重设计 103 4.3.1 速度控制律重设计与稳定性分析 104 4.3.2 高度控制律重设计与稳定性分析 106 4.3.3 仿真与分析 111 4.4 本章小结 122 第5章 HFV的新型非仿射预设性能控制 123 5.1 引言 123 5.2 不依赖初始误差的HFV新型非仿射预设性能控制 123 5.2.1 预设性能控制简介 123 5.2.2 新型性能函数设计 125 5.2.3 速度控制律设计与稳定性分析 127 5.2.4 高度控制律设计与稳定性分析 129 5.2.5 仿真与分析 136 5.3 不依赖初始误差的HFV小超调非仿射预设性能神经控制 141 5.3.1 新型性能函数设计 141 5.3.2 速度控制律设计与稳定性分析 142 5.3.3 高度控制律设计与稳定性分析 145 5.3.4 仿真与分析 146 5.4 本章小结 151 附录 152 附录A 模型参数 152 附录B 主要符号表 153 附录C 假设2.1~假设2.3的证明 155 附录D 缩略词表 156 参考文献 158