高超声速飞行器自适应反演滑模控制：解决非线性与不确定性问题

本文主要探讨了临近空间高超声速飞行器的自适应反演滑模控制技术，发表于2012年的《弹箭与制导学报》第32卷第3期。针对飞行器动力学系统中的复杂特性，如高度非线性、多变量耦合以及参数不确定性，研究者宋超、赵国荣和李海君提出了创新的控制策略。 作者们利用反演思想（inverse design），这是一种通过从目标输出反向推导系统内部结构的方法，来设计控制器。他们结合滑模变结构控制（sliding mode control，SMC）方法，这种控制策略能够处理非线性和不确定性的动态环境，通过实时调整控制器参数来对抗外部干扰和不确定性。在反演设计过程中，每一步都采用了自适应滑模控制，这意味着控制器能够自我调整，以补偿未知的系统参数和变化，从而避免了传统控制可能导致的累积误差。 这个控制器设计的关键在于其鲁棒性，即能够在面对外部扰动时保持稳定，确保制导指令的准确执行。论文证明了跟踪误差能够收敛到原点附近的一个任意小邻域，这表明控制器具有优秀的性能，能够确保飞行器精确地遵循预定的轨迹。 文章的关键词包括高超声速飞行、不确定性、反演设计、滑模控制和自适应控制，这些都是论文的核心概念。通过这些技术的应用，研究人员解决了临近空间高速飞行器在复杂环境下的控制难题，为实际应用提供了理论支持。该研究的结果通过仿真验证，证实了所提方法的有效性和实用性，对于提高飞行器的导航和制导能力具有重要意义。这篇论文为临近空间高超声速飞行器的自主控制提供了新的控制策略和理论基础。