近空间可变气动外形飞行器鲁棒自适应一体化协调控制

本项目提出近空间飞行器的一体化协调控制研究，因为它的飞行包络特大，单独的飞控系统不能适应它的控制要求，必须将飞行器结构、气动力与飞行控制结合成一体化飞控系统进行控制，因而十分复杂。其复杂之处除系统存在强烈非线性、快时变、不确定外，还存在严重的状态耦合，而这种耦合不仅威胁飞行安全，而且在工程上不能接受解耦，必须寻求一体化协调控制的设计理论和方法使之实现鲁棒自适应协调控制。本项目以可变后掠角机翼结构控制、气动力与飞行控制的一体化飞控系统为对象，以时变快速终端滑模控制和干扰观测器，多模型柔性切换鲁棒自适应控制，神经网络动态逆，多目标广义预测控制等控制方法为手段，研究6自由度12飞行状态一体化协调控制的系统构成、系统设计与仿真，使系统具有强鲁棒稳定性能的同时，达到飞行状态整体协调控制的目的，为近空间飞行器的飞控系统提供可行的实现一体化协调控制的设计理论和方法，并仿真验证。

经过三年的研究，我们在以下几个方面获得了有重要意义和作用的成果：.1，改进了所建立的适用于近空间飞行器飞行控制问题研究的数学模型和仿真平台，提出了一个基础，一个中心，五个协调的飞行控制系统设计原则。.2，在飞行姿态运动控制的研究方面，深入研究了五种飞行姿态控制具有强鲁棒自适应性和抗干扰能力的方法，仿真证明，五种方法都达到了飞行姿态控制的强鲁棒自适应性和强抗干扰能力的效果。.3，在飞行姿态运动的协调控制研究方面，深入研究了两种飞行姿态协调控制方法，该方法并具有强鲁棒自适应性和抗干扰能力。仿真证明，这两种方法都达到了很好的飞行姿态协调控制的强鲁棒自适应性和强抗干扰能力的效果。.4，对近空间飞行器在结构/气动/飞行一体化协调控制、飞行/推力协调控制、姿态与重心的协调控制方面，我们深入研究了多种协调控制方法，这些方法不仅协调控制效果好，而且具有强鲁棒自适应性和抗干扰能力。仿真证明，这些方法都达到了很好的协调控制的效果。.我们承担的自然基金项目，不仅获得了上述成果，而且培养了10名博士毕业生，其中两名为校级优秀博士论文获得者。发表学术论文45篇，专著一部，其中论文SCI检索的11篇，EI检索的27篇，ISTP检索的1篇。获得授权发明专利一项。