柔性超音速飞行器多目标容错跟踪控制设计

本文探讨了柔性空气呼吸超音速飞行器(FAHV)纵向模型的多目标容错输出跟踪控制问题。超音速飞行器因其高速和复杂动态特性，尤其是推进系统、机体结构动态以及强烈的柔性效应之间的内在耦合，对控制设计提出了严峻挑战。在实际操作中，确保飞行器在面对推进器故障等不确定因素时仍能保持预定的飞行轨迹和性能，是至关重要的。 论文重点研究了一种多目标容错输出跟踪控制策略，旨在解决这些难题。控制设计过程中，作者采用了非线性模型，因为FAHV系统的复杂性使得线性模型可能无法充分捕捉其行为。具体来说，通过建立在平衡点附近的线性化模型，包含了高度、速度等关键状态变量，研究人员考虑了在区域极点约束下的保证成本容错控制。这种控制方法能够在处理潜在的故障情况下，如推进器失效，同时维持系统在成本效率和性能上的稳定。 此外，论文还可能讨论了多目标优化，即如何同时实现多个控制目标，比如飞行高度、速度的精确跟踪，以及在面对故障时的快速恢复能力。通过设计一种有效的控制器，能够在满足这些目标的同时，确保飞行器的安全性和稳定性。为了达到这一目标，可能使用了先进的控制理论，如滑模控制、H∞控制或者鲁棒控制，来抵抗外部干扰和内部故障的影响。 最后，论文接收日期为2010年1月27日，并经过修订后于同年4月23日接受发表，表明这是一个前沿的研究成果，对FAHV领域的控制设计具有重要意义。引用DOI:10.1243/09596518JSCE1002，读者可以进一步查阅论文获取详细的技术细节和实证分析。 这篇研究论文提供了一个创新的方法，为解决柔性超音速飞行器在极端环境下的复杂控制系统问题开辟了新途径，对于推进航空技术的未来发展具有深远影响。