飞机鲁棒控制器设计及稳定裕度研究

【摘要】：飞机鲁棒控制研究对改善飞机性能、提高航运效率具有重要的意义。本论文从实际需要出发,将H_∞理论应用于飞机这一复杂高阶系统的控制问题,完成了从鲁棒控制器设计到系统稳定裕度检验的全过程。论文的主要工作包括以下几个方面: 1.采用Riccati方程方法研究了阵风干扰下飞机着陆的H_∞控制问题,设计了具有鲁棒稳定性的状态反馈控制器,并进行了计算机仿真。 2.提出了一种参数选择方法,用于确定高阶Riccati方程的加权矩阵。此方法为高阶Riccati方程求解中加权矩阵选择困难的问题提供了一种可行的解决思路。 3.采用线性矩阵不等式(LMI)方法设计了飞机着陆H_∞控制器,给出的参数选择算法降低了高阶LMI参数矩阵选择的难度。 4.对Riccati方程方法与LMI方法做了比较研究,从理论和试验两个角度说明了两种方法的内在联系,并得出了两种方法在相同假设条件下具有一定等价性的结论。这一等价性主要表现在:在H_∞状态反馈控制问题的求解上,二者的效果是相当的。 5.研究了多输入多输出系统的稳定裕度检验问题,完成了鲁棒控制器设计及稳定裕度检验的完整过程。 6.对某型飞机及其飞控系统的鲁棒稳定裕度进行了检验。