[发明专利]一种基于反解传函的小型飞行器攻角滑模跟踪方法

权利要求书

1.一种基于反解传函的小型飞行器攻角滑模跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，在飞行器上安装SMV-1型攻角传感器，测量飞行器攻角，解算攻角误差信号，并根据攻角误差信号进行非线性变换得到柔性误差信号与指数误差信号；

步骤S20，在飞行器上安装MEAS 11206AC型单轴速率陀螺仪，测量角速度；根据所述的攻角误差信号，解算攻角误差积分信号与非线性误差积分信号；

步骤S30，根据所述的攻角误差信号与误差积分信号以及俯仰角速率信号，构建滑模面信号，然后根据攻角与俯仰角速率信号以及飞行器标称模型参数，构建等效标称控制项；

步骤S40，根据所述的滑模面信息，构建比例型与非线性复合的滑模控制项，同时与等效标称控制项以及误差的积分项合并组成合成控制量；

步骤S50，根据飞行器标称模型参数，解算非线性反解传函的时间参数，再根据所述的合成控制律，进行非线性传函反解，得到最终的俯仰通道控制规律，输送给飞行器俯仰舵系统，实现俯仰通道的攻角跟踪控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于反解传函的小型飞行器攻角滑模跟踪方法，其特征在于，测量飞行器攻角，解算攻角误差信号，并根据攻角误差信号进行非线性变换得到柔性误差信号与指数误差信号包括：

e＝α-α^d；

其中α^d为飞行器攻角指令信号，α为飞行器攻角信号，e₁为柔性误差信号，e₂为指数误差信号，ε为常值柔化系数，τ为常值衰减系数。exp()为指数函数。

3.根据权利要求1所述的一种基于反解传函的小型飞行器攻角滑模跟踪方法，其特征在于，根据所述的攻角误差信号，解算攻角误差积分信号与非线性误差积分信号包括：

s＝∫edt；

s₁＝∫e₁dt；

s₂＝∫e₂dt；

其中e为攻角误差信号，e₁为柔性误差信号，e₂为指数误差信号，s为攻角误差信号，dt表示对时间信号的积分，s₁为柔性误差积分信号，s₂为指数误差积分信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于反解传函的小型飞行器攻角滑模跟踪方法，其特征在于，根据所述的攻角误差信号与误差积分信号以及俯仰角速率信号，构建滑模面信号，然后根据攻角与俯仰角速率信号以及飞行器标称模型参数，构建等效标称控制项包括：

s_a＝c₁e+c₂e₁+c₃e₂+c₄s+c₅s₁+c₆s₂+c₇ω_z+c₈α_de；

u_a＝-(a₂₄α+a₂₂ω_z)-(c₁-a₃₄)(ω_z-a₃₄α)；

其中α_de为飞行器攻角滤波微分信号，T_a1、T_a2、T_a3为常值时间参数，其详细设计见后文案例实施。s_a为滑模面信号，c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇、c₈为常值滑模面参数。a₂₄、a₂₂、a₃₄为飞行器标称模型参数，来自于飞行器的标称模型的风洞实用数据。u_a为等效标称控制项。