大机动飞机非线性鲁棒控制设计与仿真研究

本篇论文主要探讨了大机动飞机的非线性鲁棒控制律设计问题。作者基于西北工业大学的研究背景，针对某型飞机在特定飞行条件下的复杂运动模型，设计了一种非线性不确定系统的高增益控制律。飞机模型被描述为一个多输入多输出（MIMO）系统，其运动受到俯仰角、滚转角、速度和加速度等多种因素的影响，且模型存在不确定性，这使得传统的控制策略如PID和LQR可能难以达到理想效果。 文章首先介绍了文献[1]中针对单输入单输出（SISO）系统提出的输出鲁棒跟踪控制算法，该算法通过反馈线性化技术将非线性系统转化为线性系统，并引入时变高增益鲁棒控制器，以确保输出跟踪误差的消除和系统的鲁棒性能。然后，作者将这种高增益控制律设计方法扩展到了飞机的MIMO模型，结合文献[2]中飞机的实际非线性模型，构建了一个更为适用的控制方案。 飞机的非线性运动方程包含了一系列复杂的项，如空气动力学效应、重力、偏航角等，这些因素共同决定了飞机的动态特性。设计的目标是使飞机能够在大飞行包线内进行精确的俯仰和滚转机动跟踪，即使面对模型的不确定性，也能保证飞行品质。 通过对飞机模型的仿真研究，作者验证了所设计的鲁棒控制律在不同飞行条件下的有效性。结果表明，该控制律不仅能够确保飞机在快速机动时的稳定性和准确性，还展示了良好的鲁棒性，即在各种飞行情况下都能保持稳定的性能。 关键词主要包括飞行控制、非线性系统、反馈线性化、鲁棒控制等，这些都是论文的核心内容和技术路线。本文的研究对于高性能飞机的设计与控制有着实际的应用价值，为大机动飞机在复杂环境下的安全和高效飞行提供了理论支持。