高超声速飞行器反作用控制系统技术

高超声速飞行器技术是 航空航天领域的前沿技术， 而反作用控制系统 （Reaction Control System ，RCS）在高超声速飞行器 的再入过程中起着重要作用 ，决定了高超声速飞行器的 弹道实现与稳定飞行。本书 全面介绍了高超声速飞行器 再入反作用控制系统技术。 针对上述系统，第1章简述 了基本原理和研究现状；第 2章建立了系统模型；第3章 进一步构建了故障模型；第 4章介绍了数据驱动的故障 诊断方法；第5章阐述了控 制分配方法；第6章论述了 分数阶自抗扰容错控制算法 ；第7章介绍了调制方法； 第8章阐明了以节约消耗为 目标的布局优化方法，以及 降低冗余度的降额方法。 本书是一部全面介绍高 超声速飞行器反作用控制系 统技术的专著，系统地介绍 了反作用控制系统技术，并 研究了高超声速飞行器再入 反作用控制系统的故障诊断 与容错控制方法。本书叙述 完整，内容翔实丰富，涵盖 反作用控制技术领域内的最 新研究成果，适合航空航天 专业本科生和研究生阅读， 同时也可供高超声速技术研 究人员阅读参考。

第1章 绪论 1.1 高超声速飞行器及反作用控制系统 1.2 国内外高超声速飞行器反作用控制系统发展现状 1.3 章节内容提要 第2章 高超声速飞行器反作用控制系统模型 2.1 高超声速飞行器数学模型及其RCS数学模型 2.1.1 高超声速飞行器数学模型 2.1.2 高超声速飞行器RCS数学模型 2.2 高超声速飞行器非线性动力学模型 2.2.1 基本假设 2.2.2 常用坐标系定义 2.2.3 非线性动力学模型 2.3 高超声速飞行器控制力和控制力矩 2.3.1 气动力和力矩 2.3.2 反作用控制系统推力器推力和力矩 2.4 高超声速飞行器动力学特性 2.4.1 气动力与气动力矩系数 2.4.2 系统状态零输入响应特性 2.4.3 高超声速飞行器模型线性化 2.5 本章小结 第3章 高超声速飞行器反作用控制系统故障模型 3.1 引言 3.2 高超声速飞行器反作用控制系统推力器故障模型 3.2.1 反作用控制系统推力器延迟故障模型 3.2.2 反作用控制系统推力器完全失效故障模型 3.2.3 反作用控制系统推力器推力降低故障模型 3.3 高超声速飞行器反作用控制系统传感器故障模型 3.3.1 反作用控制系统传感器完全失效故障模型 3.3.2 反作用控制系统数据偏差故障模型 3.3.3 反作用控制系统增益变化故障模型 3.3.4 反作用控制系统离群数据故障模型 3.4 本章小结 第4章 基于数据驱动核极限学习机的高超声速飞行器RCS故障诊断 4.1 引言 4.2 基于小波包的特征提取 4.2.1 小波包分解算法原理 4.2.2 特征提取过程 4.2.3 特征筛选过程 4.3 数据驱动诊断算法原理 4.3.1 支持向量回归分类器原理 4.3.2 核极限学习机原理 4.3.3 核极限学习机的核函数 4.4 参数优化算法 4.4.1 生物地理学算法 4.4.2 生物地理学优化算法流程 4.4.3 差分进化生物地理学优化算法 4.4.4 差分生物地理学算法优化的核极限学习机 4.5 高超声速飞行器反作用控制系统故障诊断 4.5.1 高超声速飞行器反作用控制系统传感器故障在线诊断 4.5.2 高超声速飞行器反作用控制系统推力器故障在线诊断