面向再入高超声速飞行器的容错制导与控制设计

"基于控制分配方法的再入高超声速飞行器容错制导与控制设计" 这篇研究论文深入探讨了再入高超声速飞行器的容错制导与控制设计，旨在确保飞行安全并优化飞行性能。作者提出了一种综合的容错控制策略，该策略针对再入阶段的特殊约束条件，如高温、高速和复杂的气动环境。 首先，论文设计了一种预测校正再入制导控制器，该控制器在制导回路中用于生成满足再入约束的所需攻角和倾斜角指令。预测校正方法能够提前预测飞行状态，从而有效地调整飞行轨迹，确保飞行器能够在预定的目标点准确着陆。 接着，为了跟踪这些指导命令，论文采用了一种后步控制算法来设计姿态控制环路。这种方法能实时调整飞行器的姿态，以适应不断变化的飞行条件。 然后，通过控制分配方法，论文计算出所需的控制表面偏转量。考虑到可能发生的控制面故障，论文提出了一个优化的健康控制面分配策略，以补偿失效控制面的影响。这样可以确保即使在部分控制面发生故障的情况下，飞行器仍能保持稳定飞行并执行预定任务。 模拟结果在正常操作和故障情况下的不同场景中进行了展示，证明了所提出的集成制导和控制方案的有效性。关键词包括：容错控制、预测校正制导、控制分配、再入高超声速飞行器。 这篇论文为再入高超声速飞行器的控制技术带来了创新性的解决方案，尤其是在面对控制面故障时，它提供了强大的鲁棒性和自适应能力。这不仅对于飞行器的安全再入至关重要，也为未来高超声速飞行器的设计和控制理论提供了新的研究方向。