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题名欠驱动高超声速滑翔飞行器距离保持协同控制方法
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作者
谢子涵
杜立夫
崔乃刚
浦甲伦
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机构
哈尔滨工业大学航天学院
北京航天自动控制研究所
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出处
《宇航学报》
北大核心
2025年第10期2065-2078,共14页
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基金
国家自然科学基金联合基金项目(U2241215)。
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文摘
针对欠驱动高超声速滑翔飞行器协同控制问题,提出了一种以飞行器间期望距离为控制目标的主从式距离保持协同控制方法。首先,采用变量降维法构建以前向和法向距离为状态量的全驱距离保持控制模型。随后,考虑快速性、鲁棒性与抗饱和控制需求,设计固定时间收敛的抗饱和非奇异快速终端滑模等效控制律,根据距离误差生成等效控制输入。接着,考虑飞行器实际模型,以等效控制输入的响应误差为适应度函数,采用粒子群算法求解可响应等效控制输入的攻角与倾侧角指令。同时,为避免各飞行器发生碰撞,设计改进人工势场避碰策略,使各飞行器间保持安全距离。数值仿真结果表明所提出的方法可实现高超声速滑翔飞行器集群聚集、避免碰撞和速度匹配的控制需求,验证了方法的有效性。
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关键词
高超声速滑翔飞行器
协同控制
欠驱动控制
滑模控制
抗饱和控制
改进人工势场法
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Keywords
Hypersonic glide vehicle
Cooperative control
Underactuated control
Sliding mode control
Antisaturation control
Improved artificial potential field
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分类号
V911.5
[航空宇航科学技术]
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