[发明专利]一种飞行器稳定控制方法

权利要求书

1.一种飞行器稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对俯仰、偏航和滚动通道中受燃气舵和空气舵影响的动力系数进行叠加，根据叠加后的动力系数计算俯仰通道、偏航通道和滚动通道弹体传递函数；

S2：建立俯仰、偏航和滚动通道的三回路控制结构，所述三回路控制结构包括内环角速率反馈回路、中环伪姿态角反馈回路和外环弹道倾角速率反馈回路；

S3：根据俯仰、偏航和滚动通道的弹体传递函数和三回路控制结构对应生成俯仰、偏航和滚动通道控制方程；

S4：对俯仰、偏航、滚动通道控制方程中的内环、中环和外环控制参数进行匹配，实现三通道的动力学解耦，得到俯仰、偏航和滚动通道控制方程。

2.如权利要求1所述的飞行器稳定控制方法，其特征在于，步骤S3中具体包括以下子步骤：

S31：在俯仰通道的三回路控制结构中增加俯仰前馈和积分限幅，根据俯仰通道的弹体传递函数和三回路控制结构生成俯仰通道控制方程；

S32：在偏航通道的三回路控制结构中增加偏航前馈和积分限幅，根据偏航通道的弹体传递函数和三回路控制结构生成偏航通道控制方程；

S33：在滚动通道的三回路控制结构中增加角速度前馈，根据滚动通道的弹体传递函数和三回路控制结构生成滚动通道控制方程。

3.如权利要求2所述的飞行器稳定控制方法，其特征在于，步骤S2中，俯仰通道的控制方程为：

式中，表示俯仰通道控制网络输出；

ω_z表示俯仰通道角速率；

表示弹道倾角速率偏差，表示弹道倾角速率，表示实际弹道倾角速率；

Kw_p、Ki_p、Kn_p分别表示俯仰通道的内环、中环和外环控制参数。

4.如权利要求2所述的飞行器稳定控制方法，其特征在于，步骤S3中，偏航通道的控制方程为：

式中，U_ψ表示偏航通道控制网络输出；

ω_y表示偏航通道角速率；

表示弹道偏角速率偏差，表示弹道偏角速率，表示实际弹道偏角速率；

Kw_y、Ki_y、Kn_y分别表示偏航通道的内环、中环和外环控制参数。

5.如权利要求2所述的飞行器稳定控制方法，其特征在于，步骤S4中，滚动通道的控制方程为：

式中：U_γ表示滚动通道控制网络输出；

ω_x表示滚动通道角速率；

ω_xd表示角速度前馈；

Δγ表示滚动角偏差，Δγ＝γ_d-γ，γ_d表示滚动角指令；γ表示实际滚动角；

Kw_r、Ki_r、Kn_r分别表示滚动通道的内环、中环和外环控制参数。

6.如权利要求1所述的飞行器稳定控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述控制参数匹配条件为：系统的幅值裕度在10dB以上，相位裕度在40°以上，滚动通道的内环带宽大于俯仰、偏航通道的外环带宽的三倍以上。

7.如权利要求2所述的飞行器稳定控制方法，其特征在于，步骤S33中还包括：在飞行器发射后的预置时间内进行角速度回零控制，经过所述预置时间后将滚动角置零。