高超音速飞行器自适应容错控制设计：反馈线性化方法

"基于反馈线性化的高超音速飞行器自适应容错控制设计" 本文是一篇关于高超音速飞行器控制策略的研究论文，主要关注如何在未知参数和执行器故障情况下，通过反馈线性化技术和自适应控制来实现飞行器的稳定控制。作者包括Jingjing He、Ruiyun Qi和Bin Jiang，来自南京航空航天大学。 在高超音速飞行器的纵向动力学系统中，由于系统的复杂性和不确定性，以及可能发生的执行器故障，控制设计面临着极大的挑战。首先，文章通过计算输出的重复导数来确定系统的相对阶，这是反馈线性化的一个关键步骤。反馈线性化技术是一种非线性控制系统的设计方法，它能够将非线性系统转化为线性系统，从而简化控制设计。 接着，论文提出了一个全状态反馈控制器，用于线性化飞行器的动力学行为，使飞行器的动态性能更易管理和预测。然后，为了跟踪参考轨迹，设计了一个名义控制器。当执行器出现故障时，自适应容错控制器就起到了关键作用。这种控制器可以补偿执行器故障的影响，确保系统的正常运行。 为了实现自适应控制器，论文设计了自适应律来更新参数。这些自适应律能够根据系统运行情况动态调整，以适应参数的变化和执行器的故障状况。通过这种方式，即使在有故障的情况下，也能保证闭环系统的稳定性，并实现渐近输出跟踪。 模拟结果验证了该自适应执行器故障补偿方法的有效性，对于期望的系统性能提供了有力保障。关键词包括：容错控制、自适应控制、反馈线性化。 这篇论文的研究对高超音速飞行器的控制理论与实践具有重要意义，它为解决此类飞行器在复杂环境下的控制问题提供了新的思路和解决方案。通过反馈线性化和自适应控制的结合，可以在不确定性和故障情况下保证飞行器的控制精度和稳定性，这对于高超音速飞行器的安全运行和任务完成至关重要。