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龙图腾网恭喜北京石油化工学院申请的专利一种抑制复杂气流干扰的舰载机自动着舰控制律设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119356075B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411486829.7，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种抑制复杂气流干扰的舰载机自动着舰控制律设计方法是由董然;樊昕睿;辛禄平;王子俊;何慧民;张红洁;张璐;李振轩;杨玉龙;林浙民设计研发完成，并于2024-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种抑制复杂气流干扰的舰载机自动着舰控制律设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种抑制复杂气流干扰的舰载机自动着舰控制律设计方法，采用PID控制方法设计俯仰角速度反馈回路，通过根轨迹分析和优化参数来确定俯仰角速度反馈回路的具体结构及参数；采用PID控制方法设计迎角反馈回路，通过根轨迹分析和优化参数来确定迎角反馈回路的具体结构及参数；采用PID控制方法来设计俯仰角反馈回路，通过根轨迹分析和优化参数来确定俯仰角反馈回路的具体结构及参数；在已设计完成的内回路基础上，通过MPC方法，利用内回路线性状态空间模型设计舰载机着舰引导律，使舰载机飞行高度响应满足设计要求；利用该方法设计的舰载机自动着舰控制律能使舰载机着舰过程具有快速、精准的指令跟踪性能，具有良好的鲁棒性。

本发明授权一种抑制复杂气流干扰的舰载机自动着舰控制律设计方法在权利要求书中公布了：1.一种抑制复杂气流干扰的舰载机自动着舰控制律设计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、采用比例-积分-微分控制方法，将舰载机俯仰角速度信息反馈至舵面，设计俯仰角速度反馈回路，借助根轨迹分析和参数优化方法来确定俯仰角速度反馈回路的具体结构及参数，使舰载机俯仰角速度响应满足设计要求；在步骤1中，舰载机俯仰角速度信息来自舰载机着舰运动模型，该舰载机着舰运动模型采用线性小扰动方程来描述： 式中：控制输入系统输出状态变量外部干扰w＝[wxgwzg]T；控制输入向量u中的3个分量δe、δc和δp依次表示升降舵偏转角、鸭翼偏转角和有效油门开度，单位均为deg；vI表示地速，单位为ms；αI、θ和γ分别表示惯性迎角、俯仰角和航迹角，单位均为rad；q表示俯仰角速度，单位为rads；h表示高度，单位为m；nz表示法向过载，单位为g；Δ表示变量与其基准值的偏差；*表示变量的基准状态标称值；wxg和wzg分别表示风速沿大地坐标系x轴和z轴的分量，单位为ms；A～F表示线性小扰动方程的系数矩阵；俯仰角速度反馈回路具有负反馈模式，由于正的舵指令产生负的角速度增量，将俯仰角速度指令引入时取负号，而俯仰角速度反馈信息取正号，来构造负反馈形式；在确定俯仰角速度反馈回路的结构形式时，从比例控制形式开始尝试，通过根轨迹法分析可知，这种结构形式无法使闭环系统稳定，因此采用共增益的比例-积分控制形式来设计俯仰角速度反馈回路，设前向通道控制增益为Kp1，通过根轨迹法分析可知：当Kp1＞36时，闭环系统能稳定；然后在该参数范围内优化Kp1，优化时采用Matlab软件Simulink模块库中的功能模块将期望的控制系统阶跃性能指标转换为阶跃响应的约束边界，自动优化控制系统待定参数，直至系统输出满足期望的性能指标为止；最终优化结果为：Kp1＝1298.7，舰载机俯仰角速度阶跃响应的收敛时间约0.3s；步骤2、固定已在步骤1中完成设计的俯仰角速度反馈回路的结构和参数，采用比例-积分-微分控制方法，将舰载机迎角信息反馈至舰载机油门杆，设计迎角反馈回路，借助根轨迹分析和参数优化方法来确定迎角反馈回路的具体结构及参数，使舰载机迎角响应满足设计要求；在步骤2中，固定已在步骤1中完成设计的俯仰角速度反馈回路的结构和参数，设计迎角反馈回路，引入迎角指令时取负号，加入迎角反馈信息取正号，来构造负反馈形式；在确定迎角反馈回路的结构形式时，从比例控制形式开始尝试，设前向通道控制增益为Kp2，用根轨迹法分析可知：当增益满足0Kp27650时，迎角反馈回路能稳定；然后在该参数范围内采用Matlab软件Simulink模块库中的功能模块优化Kp2，在优化过程中发现，仅靠迎角反馈的比例控制，虽然能使迎角反馈回路稳定，但无法满足舰载机迎角响应设计要求；因此在原有比例环节的基础上增加微分环节，构成迎角的比例-微分控制形式，设这两个环节的控制增益相同，为参数Kp2，通过根轨迹法分析可知：只要Kp20，迎角响应就能收敛；再采用Matlab软件Simulink模块库中的功能模块优化Kp2；在优化过程中发现，当Kp2＝30909时，该比例-微分控制形式能产生良好的控制效果，迎角偏差在响应迎角偏差阶跃指令后约1.5s收敛，满足舰载机迎角响应设计要求；步骤3、固定已在步骤1和步骤2中完成设计的俯仰角速度反馈回路和迎角反馈回路的结构和参数，采用比例-积分-微分控制方法来设计俯仰角反馈回路，借助根轨迹分析和参数优化方法来确定俯仰角反馈回路的具体结构及参数，使舰载机俯仰角响应满足设计要求；步骤4、在已设计完成的内回路基础上，通过模型预测控制方法，利用内回路线性状态空间模型的状态矩阵、状态向量、输入矩阵、输出矩阵、输出向量以及期望输出信息，设计舰载机着舰引导律，以生成俯仰姿态指令，使舰载机飞行高度响应满足设计要求；其中，所述内回路由俯仰角速度反馈回路、迎角反馈回路和俯仰角反馈回路构成。

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