论文摘要：可反复运用航天器再入能源学个性领会及制导遏制接洽

为了进一步暴露在空间接洽、军事观察、天外站职员及科学研究摆设保送等上面的潜能，同声到达赶快真实反复运用和贬低本钱的手段，连年来可反复运用航天器（reusable launch vehicle, RLV）应运而生。寰球列国都在主动兴盛这种本领。而对于RLV极具本领挑拨性的再入遨游阶段，因为其具备遨游范畴宽、遨游马赫数变革范畴大、灵活性强、边境控制前提多、安排搀杂等特性，故其再入能源学个性领会及制导遏制题目变成遨游力知识界最具挑拨性的课题之一。正文对RLV能源学个性及制导遏制相关题目举行了接洽，创造了再入遨游走廊，领会了其在走廊内的能源学个性，给出一种再入轨迹在线安排本领，安排了再入制导和遏制律，提出了气动舵面和反推力遏制体例的冗余遏制调配处置计划，结果创造了归纳仿真模块以考证制导律、遏制律的灵验性。正文较为所有地处置了RLV再入制导遏制题目，并博得了合意的功效。简直的接洽处事囊括：（1）创造了RLV的高精度、非线性、六自在度疏通方程模子，用以举行制导律、遏制律的安排以及相映的动静相应仿真。（2）提出了一种再入走廊安排本领。开始创造了各别迎角切面下的再入走廊，按照工作诉求加以领会采用；随后运用非线性分叉领会表面，并贯串其气动个性，对RLV大迎角飞动作力学个性举行了领会，进而对迎角切面和再入走廊的采用加以佐证。（3）商量了在线轨迹归纳制导本领。开始创造了再入能源学模子及其牵制前提；其次，运用准平稳俯冲前提、单歪斜角逆转战略，在线计划轨迹；再次，归纳应用线性二次型本领、时变体例线性比率-积分-微分遏制器和横向航程缺点参数，提出了一种再入制导本领，进而保证RLV在气动建立模型不透彻的情景下制导遏制具备杰出的鲁棒性；结果算例表白，该本领在线轨迹计划速率快，制导截止透彻真实。（4）提出了一种鉴于滑模遏制+滑模察看器的RLV再入遨游遏制律安排本领。开始在可用制导训令和干预、不决定性的上界前提下，归纳运用快慢双回路贯串滑模遏制本领，天生囊括气动舵面和反推力遏制体例发效果的遏制训令，获得了在建立模型缺点和外界干预生存的情景下具有高精度、鲁棒性妥协耦个性的气动角和模样角速度盯梢截止；随后，沿用李亚普诺夫本领，修建滑模干预察看器，并按照自符合增值安排思维，灵验控制了滑模遏制惹起的抖振，益于工程本质运用；结果，在商量到模子不决定性、风扰以及丈量噪声的情景下，经过各别的遏制律安排截止比较表白，该本领鲁棒性好，遏制抖振获得了灵验控制，遏制功效令人合意。（5）提出了一种囊括气动舵面和反推力遏制体例的再入可重构遏制调配本领。在给定可用遏制动量矩训令和舵面牵制前提下，归纳运用灵验集表面和链式遏制本领，赶快天生囊括气动舵面和反推力遏制体例发效果的遏制训令，在线获得了满意一切遏制牵制且具有莫大精度的遏制调配截止。可重构遏制调配论理运用舵机状况监测体例测得的舵面作废参数个性，获得重构遏制训令，保护了RLV在舵面作废或安排功效贬低的情景下遏制调配具备杰出的精度，贯串鲁棒遏制律实行了遨游遏制的重构。各别算法的遏制调配仿真截止比较表白，此本领计划速率快，精度高，实足不妨满意机载计划机的可重构遏制调配诉求。（6）创造了RLV再入遨游仿真平台。在透彻的RLV非线性飞动作力学模子的普通上，归纳商量工作控制前提和舵面完备情景，创造遨游处置模块，实行了标称前提下遨游工作的处置、非标准化称前提下遨游的重构以及重要事变时工作阻碍战略的实行。仿真步调运用Stateflow®本领，修建状况变换器和G&C算法公用接口，最后实行RLV再入遨游的高精度仿真。