● 摘要
吸气式高超声速飞行器已成为近年来航空航天领域的研究热点之一。由于吸气式高超声速飞行器自身动力学特性复杂，具有强非线性、强刚柔耦合性以及强不确定性等特点。本文将针对吸气式高超声速飞行器控制系统的抗干扰跟踪控制问题展开一系列研究。创新性研究工作包括以下几个方面：
1、建立了包含多源干扰的柔性吸气式高超声速飞行器的纵向非线性动力学模型。针对具有较大弹性模态阻尼的柔性吸气式高超声速飞行器系统，构建了针对参数不确定、刚柔耦合动态以及外部干扰组成的复合干扰的非线性干扰观测器；提出了一种动态逆复合分层抗干扰控制器设计方法。仿真结果表明抗干扰跟踪性能优于传统动态逆反馈控制器。
2、针对具有较小弹性模态阻尼的柔性吸气式高超声速飞行器系统，提出了一种基于耦合动态观测器的前馈补偿方法，并分别与基于动态逆的LQR反馈控制器和H∞反馈控制器相结合，提出了基于耦合动态观测器的复合分层抗干扰控制器设计方法。仿真结果显示了方法的有效性。
3、与基于动态逆的滑模反馈控制器相结合，提出了一种基于多源干扰观测器的滑模复合分层抗干扰控制器，可抑制由于刚柔耦合动态干扰建模不准而带来的估计误差。仿真结果显示了控制方法的先进性。