本书在深入分析高超声速飞行器模型特性的基础上，重点对高超声速飞行器巡航段的稳定跟踪控制及再人段的姿态控制问题进行研究。全书以实际工程为背景，所研究问题均来源于实际，如弹性和非*小相位影响下的高超声速飞行器的稳定跟踪控制问题、多约束及不确定影响下的再入轨迹姿态协同控制问题等。通过提炼关键科学问题，本书有针对性地提出了基于滑模控制、反步控制及干扰补偿控制的策略，建立了高超声速飞行器巡航段和再人段控制的一般框架。
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目录
前言
第1章绪论 1
1.1高超声速飞行器基本概念 1
1.2高超声速飞行器研究进展 3
1.3高超声速飞行器控制难点问题 13
1.4编写特点和内容安排 20
1.5小结 21
参考文献 22
第2章高超声速飞行器控制方法概述 23
2.1高超声速飞行器线性控制方法 23
2.1.1 PID控制 24
2.1.2极点配置 24
2.1.3增益调度控制 24
2.1.4线性二次最优控制 25
2.1.5经典鲁棒控制 26
2.1.6模型预测控制 28
2.1.7内模控制 28
2.1.8多模型控制 29
2.2高超声速飞行器非线性控制方法 30
2.2.1动态逆 30
2.2.2反步控制 31
2.2.3滑模控制 32
2.2.4非线性序列闭环控制 34
2.2.5轨迹线性化控制 35
2.2.6 L1白适应控制 36
2.2.7浸入与不变 37
2.2.8预设性能控制 38
2.3小结 39
参考文献 39
第3章高超声速飞行器模型描述 46
3.1刚体高超声速飞行器模型描述 46
3.2弹性高超声速飞行器模型描述 49
3.2.1俄亥俄州立大学David模型 49
3.2.2俄亥俄州立大学Lisa模型 52
3.3高超声速再人飞行器六自由度模型描述 55
3.3.1质心平动方程 56
3.3.2绕质心转动方程 57
3.4小结 58
参考文献 59
第4章基于典型滑模的高超声速飞行器稳定跟踪控制 62
4.1滑模控制的基本原理 62
4.1.1基本概念 62
4.1.2滑模面和趋近律 63
4.1.3抖振现象的产生与克服 66
4.2典型滑模控制方法 66
4.2.1积分滑模控制方法 66
4.2.2终端滑模控制方法 67
4.3基于典型滑模的高超声速飞行器控制器设计 70
4.3.1 基于积分滑模的高超声速飞行器控制器设计 70
4.3.2积分滑模控制仿真分析 72
4.3.3基于白适应终端滑模的高超声速飞行器控制器设计 74
4.3.4络端滑模控制仿真分析 76
4.4小结 78
参考文献 79
第5章基于高阶滑模的高超声速飞行器稳定跟踪控制 81
5.1高阶滑模控制方法概述 81
5.1.1高阶滑模的基本原理 81
5.1.2任意阶滑模控制方法 84
5.1.3超螺旋滑模控制方法 86
5.2基于白适应高阶滑模控制的高超声速飞行器稳定跟踪控制88
5.2.1面向控制建模 88
5.2.2 白适应高阶滑模控制器设计 92
5.2.3仿真分析 97
5.3基于超螺旋滑模的高超声速飞行器观测器一控制器综合设计99
5.3.1基于超螺旋滑模方法的有限时间干扰观测器设计 99
5.3.2基于干扰观测器的有限时间控制器设计 100
5.3.3仿真分析 105
5.4小结 107
参考文献 107
第6章基于反步控制方法的高超声速飞行器稳定跟踪控制 110
6.1反步控制方法概述 110
6.1.1反步控制方法的基本原理 110
6.1.2反步控制方法的优缺点分析 113
6.2基于白适应反步控制方法的高超声速飞行器稳定跟踪控制114
6.2.1面向控制建模 114
6.2.2基于白适应反步控制方法的高超声速飞行器控制器设计 115
6.2.3仿真分析 122
6.3带有输入约束的高超声速飞行器稳定跟踪控制 125
6.3.1基础理论 126
6.3.2带有输入约束的高超声速飞行器控制器设计 129
6.3.3仿真分析 139
6.4小结 143
参考文献 143
第7章具有非最小相位特性的高超声速飞行器稳定跟踪控制 145
7.1非最小相位的基本概念 145
7.2高超声速飞行器的菲最小相位特性 147
7.2.1具有非最小相位特性的高超声速飞行器模型 147
7.2.2非最小相位特性分析 149
7.3弱非最小相位特性的高超声速飞行器稳定跟踪控制 151
7.3.1弱非最小相位系统跟踪控制方法 151
7.3.2高超声速飞行器面向控制建模 152
7.3.3弱非最小相位的高超声速飞行器控制器设计 154
7.3.4仿真分析 159
7.4强非最小相位特性的高超声速飞行器稳定跟踪控制 163
7.4.1输出重定义方法的基本原理 163
7.4.2强非最小相位的高超声速飞行器控制器设计 165
7.4.3仿真分析 168
7.5小结 173
参考文献 l73
第8章基于自适应多变量干扰补偿的再入姿态控制 175
8.1 白适应多变量干扰补偿再人姿态控制器设计 175
8.1.1面向控制建模 175
8.1.2再人姿态控制控制器设计过程 176
8.1.3仿真分析 l83
8.2 白适应多变量干扰补偿再人姿态容错控制器设计 188
8.2.1高超声速飞行器再入故障建模 188
8.2.2再入姿态容错控制器观测器综合设计 189
8.2.3仿真分析 194
8.3小结 198
参考文献 198
第9章高超声速飞行器实时再入轨迹与姿态协同控制 200
9.1高超声速飞行器实时再入轨迹与姿态协同控制问题描述200
9.1.1再人轨迹与姿态模型 200
9.1.2问题描述 203
9.2高超声速飞行器实时再人轨迹与姿态协同控制设计 203
9.2.1轨迹与姿态协同总体框架 203
9.2.2基于Gauss伪谱法的离线轨迹设计 204
9.2.3基于白适应Gauss伪谱法的实时最优反馈再入制导律设计 207
9.2.4基于多时间尺度犄性的再人姿态控制器观测器综合设计210
9.2.5仿真分析 212
9.3小结 216
参考文献 216
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