[发明专利]倾转旋翼机的控制方法和控制装置

权利要求书

1.一种倾转旋翼机的控制方法，所述方法包括：

建立所述倾转旋翼机的动力学参考模型；

根据所述参考模型，设计用于控制所述倾转旋翼机的控制系统；

根据所述参考模型，通过自适应集员估计滤波器，确定所述倾转旋翼机的系统状态、以及所述参考模型和实际模型之间的模型差，其中，所述模型差为实际全包线飞行中的模型差，系统模型差变化的表达式为：

全包线飞行中的实际系统的不确定性动力学表达式为：

A₀＝diag{A_lon,A_lat,A_yaw-heave}

其中，f(t)为系统的模型差，X(t)为系统参考模型的状态，为系统实际动力学的状态，B_f为系数调整矩阵，h(t)为模型差的驱动过程噪声，A₀和B₀分别为名义系统的系统矩阵和控制矩阵，B_lon为纵向控制矩阵，A_lon为纵向系统矩阵，A_lat为侧向系统矩阵，B_lat为侧向控制矩阵，A_yaw-heave为航向高度耦合系统矩阵，B_yaw-heave为航向高度耦合控制矩阵，U(t)为施加到真实系统的最终控制输入，u⁰(t)为基于参考模型的控制输入，V(t)∈R^l×1为系统测量噪声，C∈R^l×n为系统测量矩阵，Y(t)为真实系统的输出；

根据所述系统状态运行所述控制系统，得到虚拟控制输入；

根据所述模型差对所述虚拟控制输入进行修正，得到实际控制输入；

根据所述实际控制输入控制所述倾转旋翼机的飞行，其中，所述系统状态和模型差满足以下方程：

其中，X_t为系统状态，f_t为模型差，Q^a与R^a分别为系统过程噪声W_t^a与测量噪声V_t的椭球界限对角矩阵，C^a为增广系统测量矩阵，为增广系统矩阵，为增广系统控制矩阵，Y_t为系统输出测量，为增广系统控制输入向量，r_m为R^a的最大特征根，p_m为C^aP_t|t-1C^aT的最大特征根，Tr(X)为矩阵X的迹，第i个增广状态的椭球界限为P_ii为P_t|t矩阵的第i个对角元素，ρ_t、W_t、K_t、δ_t、β_t为中间变量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系统包括线性二次型调节器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述模型差对所述虚拟控制输入进行修正，得到实际控制输入的步骤包括：

对于中的每一个计算与每一个相对应的

对于每一个用以下公式计算的最大值，得到使得并将作为所述实际控制输入：

其中，

为中对于X_t的估计部分，为中对于f_t的估计部分，Y_tⁱ为系统输出Y_t的第i个元素，为Y_t+1的不确定界边界点估计值，i∈{1,2,...,l}，h＝{0,1}，|·|_i为向量·的第i个元素的绝对值，为Y_t+1的不确定界的边界点。