申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2024-03-19

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN117930632B

主分类号：G05B11/42

分类号：G05B11/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：本发明提出一种增强系统稳定储备的高可靠安全飞行控制方法，利用角加速度信号能直接反应力矩在系统上的作用效果，基于角加速度信号反馈引入伺服系统中时可以增强系统对于干扰力矩和负载波动鲁棒性能的特点，将角加速度信号应用于飞行控制系统中以进一步提高飞行器的稳定性和鲁棒性，并且增大飞行控制系统的稳定储备，克服载机释放拖曳式诱饵舱后因诱饵舱和拖曳线引起的流动分离影响载机飞行性能的问题，获取更优良的控制效果。

主权项：1.一种增强系统稳定储备的高可靠安全飞行控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立带有拖曳式诱饵舱的载机飞行器模型，根据时标分离原理，将带有拖曳式诱饵舱的载机飞行器的姿态角控制系统分为姿态角环节和姿态角速度环节，并基于比例-积分-微分控制方法，设计飞行器姿态角控制系统；步骤2：基于角加速度反馈原理，在所述飞行器姿态角控制系统的姿态角速度环节后再增加姿态角加速度环节，并基于比例-积分-微分控制方法设计姿态角加速度控制器，得到增强稳定储备的飞行器姿态角控制系统，在重心摄动、模型不确定和参数不确定的情况下实现优良的控制效果：所述增强稳定储备的飞行器姿态角控制系统包括：俯仰角控制回路：回路中俯仰角、俯仰角速度和俯仰角加速度控制器设计为： 其中，为俯仰角加速度信号的期望值，为俯仰角加速度信号的估计值，为俯仰角加速度比例积分控制器中的比例控制参数，为俯仰角加速度比例积分控制器的积分控制参数；为俯仰角速度的期望值，为俯仰角速度的测量值，为俯仰角的期望值，为俯仰角的测量值，为俯仰角比例积分控制器中的比例控制参数，为俯仰角比例积分控制器中的积分控制参数，为俯仰角速度比例积分控制器中的比例控制参数，为俯仰角速度比例积分控制器中的积分控制参数，为升降舵的偏转角，为升降舵的配平角；滚转角控制回路：回路中滚转角、滚转角速度和滚转角加速度控制器设计为： 其中，为滚转角加速度信号的期望值，为滚转角加速度信号的估计值，为滚转角加速度比例积分控制器中的比例控制参数，为滚转角加速度比例积分控制器中的积分控制参数；为滚转角速度的期望值，为滚转角速度的测量值，为滚转角的期望值，为滚转角的测量值，为滚转角比例积分控制器中的比例控制参数，为滚转角比例积分控制器中的积分控制参数，为滚转角速度比例积分控制器中的比例控制参数，为滚转角速度比例积分控制器中的积分控制参数，为副翼的偏转角，为副翼的配平角；偏航角控制回路：回路中偏航角、偏航角速度和偏航角加速度控制器设计为： 其中，为偏航角加速度信号的期望值，为偏航角加速度信号的估计值，为偏航角加速度比例积分控制器中的比例控制参数，为偏航角加速度比例积分控制器的积分控制参数；为偏航角速度的期望值，为偏航角速度的测量值，为偏航角的期望值，为偏航角的测量值，为偏航角比例积分控制器中的比例控制参数，为偏航角比例积分控制器中的积分控制参数，为偏航角速度比例积分控制器中的比例控制参数，为偏航角速度比例积分控制器中的积分控制参数，为方向舵的偏转角，为方向舵的配平角；且在所述增强稳定储备的飞行器姿态角控制系统中的姿态角测量值和姿态角速度测量值中引入传感器噪声；其中姿态角传感器噪声采用高斯白噪声模型，且在添加噪声后再引入40e-3秒的角度传感器时间延迟；姿态角速度传感器噪声采用高斯白噪声模型，对姿态角速度进行600degs的速度限制，且在添加噪声后再引入15e-3秒的角速度传感器时间延迟；所述姿态角加速度环节中反馈回来的姿态角加速度信号估计值基于互补滤波原理得到，且利用互补滤波原理滤去噪音，获取品质好且延迟时间小的信号；基于互补滤波原理得到姿态角加速度信号估计值的过程为：将机载传感器获得的姿态角速度信号经过微分环节得到初始角加速度信号，再将所述初始角加速度信号积分，并与所述姿态角速度信号做差，差值经过比例-积分控制器后得到补偿控制量，将所述补偿控制量补偿至所述初始角加速度信号中，实现前馈过程，得到姿态角加速度信号估计值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种增强系统稳定储备的高可靠安全飞行控制方法

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