[发明专利]一种高超声速飞行器运动控制设计方法

权利要求书

1.一种高超声速飞行器运动控制设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）给定高超声速飞行器的纵向模型；

2）根据由二阶系统模型描述的发动机的动态方程，完成对高超声速飞行器的有限时间高度控制设计；

3）根据控制器增益选择的充分条件，实现飞行速度和航迹倾角在有限时间内收敛到给定值，进而完成对高超声速飞行器的有限时间速度控制设计。

2.根据权利要求1所述的一种高超声速飞行器运动控制设计方法，其特征在于，步骤1）的高超声速飞行器的纵向模型描述如下：

V·=Tcosα-Dm-μsinγr2---(1)]]>

γ·=L+TsinαmV-(μ-Vr2)cosγVr2---(2)]]>

h·=Vsinγ---(3)]]>

α·=q-γ·---(4)]]>

q·=MyyIyy---(5)]]>

其中：L=q‾SCL,D=q‾SCD,T=q‾SCT;]]>

Myy=q‾Sc‾[CM(α)+CM(δE)+CM(q)];]]>

r＝h+R_e，

C_L＝0.6203α；

CT=0.02576ββ<10.0224+0.00336ββ>1;]]>

C_D＝0.645α²+0.0043378α+0.003772，

C_M(α)＝-0.035α²+0.036617α+5.3261×10^-6，

CM(q)=(c‾V2)q(-6.796α2+0.3015α-0.2289),]]>

C_M(δ_E)＝c_e(δ_E-α)，

式中，r为飞行器参照地心的相对高度，β为飞行器油门开度，V、γ、h、α、q分别为飞行器的速度、航迹倾角、高度、攻角和俯仰角速度；T、D、L和M_yy分别为飞行器的推力、阻力、升力和俯仰转动力矩；m、I_yy、S、μ和R_e分别为飞行器的质量、俯仰转动惯量、参考气动面积、重力常数和地球的半径；δ_E为升降舵偏角；为气动压力；和c_e为常数，取值范围为大于0的实数。