Un esquema IGC novedoso para RHV con las capacidades de estimación en línea de coeficientes aerodinámicos y generación de trayectorias
Autores: Wang, Xueyun; Li, Yifan; Zhang, Jingjuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un esquema IGC novedoso para RHV con las capacidades de estimación en línea de coeficientes aerodinámicos y generación de trayectorias
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Novedoso
Guía y control integrados
Vehículo Hipersónico de Reentrada
Estimación en línea de coeficientes aerodinámicos
Filtro de Kalman Insensato
Generación de trayectoria
Licencia
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Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un nuevo esquema integrado de guía y control (IGC) para un Vehículo Hipersónico de Reentrada (RHV) con capacidades de estimación en línea de coeficientes aerodinámicos basados en un Filtro de Kalman Insensible y generación de trayectorias en línea basada en el método pseudoespectral gaussiano. Se adopta un regulador cuadrático lineal para la guía de seguimiento de trayectorias y se diseña un controlador de modo deslizante de segunda capa para el control de actitud. La variación de los coeficientes de sustentación y arrastre se modela y estima en línea, sobre la base de la cual se puede generar una nueva trayectoria. Los comandos de generación de trayectorias se establecen como momentos de actuadores y sus extremos imponen más restricciones sobre la tasa y aceleración de los ángulos de flujo. Se realizan simulaciones exhaustivas y se obtienen rendimientos de IGC comparables con condiciones normales bajo grandes errores de coeficientes aerodinámicos según la trayectoria generada en línea, lo que demuestra la efectividad y ventajas del esquema IGC propuesto.
Descripción
Se propone un nuevo esquema integrado de guía y control (IGC) para un Vehículo Hipersónico de Reentrada (RHV) con capacidades de estimación en línea de coeficientes aerodinámicos basados en un Filtro de Kalman Insensible y generación de trayectorias en línea basada en el método pseudoespectral gaussiano. Se adopta un regulador cuadrático lineal para la guía de seguimiento de trayectorias y se diseña un controlador de modo deslizante de segunda capa para el control de actitud. La variación de los coeficientes de sustentación y arrastre se modela y estima en línea, sobre la base de la cual se puede generar una nueva trayectoria. Los comandos de generación de trayectorias se establecen como momentos de actuadores y sus extremos imponen más restricciones sobre la tasa y aceleración de los ángulos de flujo. Se realizan simulaciones exhaustivas y se obtienen rendimientos de IGC comparables con condiciones normales bajo grandes errores de coeficientes aerodinámicos según la trayectoria generada en línea, lo que demuestra la efectividad y ventajas del esquema IGC propuesto.