题目：基于智能结构的高超飞行器复合姿态控制

临近空间高超飞行器的研究对提高国家防御技术水平、增强国防能力方面具有重要的意义。本文在此背景下，重点对高超飞行器变质心与其他方式复合姿态控制进行研究，包括高超飞行器变质心姿态控制的动力学建模、复合姿态跟踪控制系统设计和基于智能结构的宏/微双重驱动平台的研究。本论文的主要工作包括以下几个方面：

1、采用牛顿-欧拉法建立了高超飞行器变质心姿态控制的三自由度动力学模型，并通过仿真分析对模型进行简化。针对模型的多变量、非线性、强耦合等特性，设计了基于模糊树的高超飞行器变质心姿态控制器。

2、研究了高超飞行器变质心与差动副翼复合姿态控制方法。根据模型特点，将模型分解为俯仰偏航通道和滚转通道。其中，俯仰偏航通道采用双环变结构控制方法，滚动通道采用鲁棒性较强的模糊滑模变结构控制方案，实现了三通道姿态角的快速跟踪，仿真结果验证了算法的有效性。

3、针对空气动力不足，变质心姿态控制受限情况，研究了高超飞行器变质心与直接力复合姿态控制方法。提出了基于动态逆的自适应控制器和基于动态逆的鲁棒控制器，两种控制方法均可以保证系统的稳定性。仿真结果表明，变质心和直接力复合姿态控制方式可以有效解决变质心姿态控制受限问题。

4、 设计宏/微双重驱动平台作为高超飞行器变质心姿态控制的执行机构，宏动平台由交流伺服电机驱动，微动平台由超磁致伸缩作动器驱动，采用主从控制中的并行结构进行两者协调控制。电机采用多级PID控制，具有迟滞非线性的作动器采用前馈反馈复合控制，仿真与实验结果验证了算法的有效性。最后基于Simulink+dSPACE，搭建了基于智能结构的半实物仿真系统，实验结果表明所设计的基于智能结构的变质心姿态控制器满足飞行器姿态跟踪要求。

通过本文对变质心与其他方式复合控制的深入研究，提出了相关的研究方法，得出了系列结论，为进一步研究做了准备。