论文摘要：基于滑模变结构控制的飞行重构控制研究

飞行重构控制系统允许飞机在出现气动参数大幅突变和操纵面严重受损的情况下仍能保证一定的飞行性能，其研究对提升飞机的安全可靠性、作战生存力和作战效能具有重要意义。本文将滑模变结构控制与飞行重构控制系统相结合，完成了滑模变结构飞行重构控制器的设计。主要的工作如下：首先，对滑模控制方法进行了研究，给出了滑模控制器的一般设计方法。并对滑模控制器作为飞行重构控制系统使用时，有限带宽的作动器模型可能给滑模重构控制器造成的控制失稳进行了分析。其次，设计渐近观测器提高了滑模控制器对系统相对阶次变化的鲁棒性，设计 HRM模型解决了加入快观测器模型的滑模控制系统对系统相对阶次的鲁棒性差和加入慢观测器模型的滑模控制系统对系统参数变化的鲁棒性差的两难问题，从而解决了有限带宽的作动器模型可能带来的滑模重构控制器控制失稳问题。最后，总结了滑模飞行重构控制系统的一般设计方法，以F-18战斗机的纵向和横航向飞行控制系统为例，完成了SISO，MIMO的滑模重构控制系统设计。并在此基础上进行了仿真验证。仿真结果表明,在遭遇飞机气动参数大幅突变和操纵面严重受损的情况下，飞机仍能保持良好的控制性能。