采用预估L2–L∞滤波器的传感器信号重构

对于含有未建模动态的SIMO系统,本文提出利用预估L_2–L_∞滤波器实现对故障传感器信号的重构.通过建立故障信号与最小相对阶的测量信号间的传递函数阵,由相对阶最小的测量信号实现对故障传感器信号的预估,并在此预估信号基础上,结合L_2–L_∞滤波器存在条件,给出预估L_2–L_∞滤波器设计及其参数求解方法.通过将预估L_2–L_∞滤波器、L_2–L_∞滤波器及部分状态观测器在飞行器故障传感器信号重构中的对比,并由蒙特卡洛仿真实验,预估L_2–L_∞滤波器实现的由俯仰角速度对迎角信号的重构精度最高,且当系统矩阵及控制输入矩阵的未建模动态在±30%及±20%内浮动时,迎角重构误差小于0.1?.     

带推力高超声速飞行器非连续点火再入轨迹研究

带推力高超声速飞行器非连续点火助推可有效提高再入飞行器灵活性和机动性。为分析点火时刻和助推时长对飞行器再入轨迹的影响，根据发动机开关机状态，改进高斯伪谱法将非连续点火助推再入轨迹进行分段优化处理，实现不同点火时刻和助推时长的再入轨迹优化。发动机关机时，利用高斯伪谱法生成满足多约束条件的最优再入轨迹；发动机点火后，按照给定控制输入，由数值积分计算生成再入轨迹。在分段点处附加约束条件，保证飞行器状态在分段点处连续衔接。选取再入过程中A、B、C、D 4个典型时刻进行发动机一次点火和二次点火，以横向航程最大为目标，设计仿真算例。研究结果表明：改进的高斯伪谱法可有效求解带推力飞行器非连续点火再入轨迹优化；在助推发动机总冲一定时，点火时刻对飞行器再入轨迹影响明显。     

基于改进分段Gauss伪谱法的带推力高超声速 飞行器再入轨迹规划

再入轨迹规划是高超声速飞行器领域的热点问题,已吸引了众多国内外专家的关注. Gauss伪谱法以及分段Gauss伪谱法是解决含有多约束轨迹规划问题的一类有效工具.然而,发动机多次点火熄火导致推力不连续以及点火时刻控制输入的连续性要求是带推力高超声速飞行器再入轨迹优化面临的新挑战.本文将问题简化为多脉冲再入轨迹规划问题,基于改进分段Gauss伪谱法生成满足多条件约束的最优再入轨迹.通过设置分段Gauss伪谱法连续性条件,确保飞行器状态与控制输入在分段点处连续衔接.通过无动力自由再入与带推力再入算例对改进分段Gauss伪谱法进行说明,仿真结果也表明,改进分段Gauss伪谱法可有效求解带推力高超声速飞行器再入轨迹规划.