[发明专利]一种飞翼无人机半滚倒转机动飞行控制方法

说明书

本发明公开了一种飞翼无人机半滚倒转机动飞行控制方法，具体如下：副翼舵采用定滚转角速率控制的策略，将无人机的飞行姿态由正飞改变成为倒扣飞行；整个滚转过程中，方向舵采用增稳协调消侧滑角的控制策略，使无人机处于无侧滑角飞行状态；在飞行姿态改变后，采用不同的控制策略改变无人机的航向角，当航向角改变量小于180°时，升降舵采用定俯仰角速率控制策略；当航向角改变量等于180°时，升降舵采用定俯仰角控制策略；在航向角改变量等于180°时，副翼舵采用翼平控制策略；在整个机动飞行过程中，发动机采用定空速的控制策略。本发明提出基于多控制通道协同、典型控制模态无忧平滑切换的控制技术，在工程上易于实现，具有重要的工程实用价值。

技术领域

本发明涉及一种飞翼无人机半滚倒转机动飞行控制方法，属于航空器飞行控制中的飞翼无人机机动飞行控制领域。

背景技术

目前，针对飞翼布局无人机的研究主要集中在常规飞行，在机动飞行领域，针对飞翼无人机技术研究基本停留在摸索阶段。在飞翼无人机半滚倒转机动飞行控制领域的研究，更是少之又少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种飞翼无人机半滚倒转机动飞行控制方法，该方法解决了半滚倒转机动过程中的控制模态问题，通过纵向升降舵控制通道与副翼舵控制通道的协调配合，完成半滚倒转机动飞行动作。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种飞翼无人机半滚倒转机动飞行控制方法，利用飞翼无人机的升降舵、副翼舵和方向舵协同配合，实现半滚倒转机动飞行动作；具体过程如下：

在副翼舵控制通道中采用定滚转角速率控制的控制策略，实现飞翼无人机的滚转，将飞翼无人机的飞行姿态由正飞改变成为倒扣飞行；

飞翼无人机整个滚转过程中，在方向舵控制通道中采用增稳协调消侧滑角的控制策略，使飞翼无人机处于无侧滑角飞行状态；

在飞翼无人机飞行姿态改变后，采用不同的控制策略改变飞翼无人机的航向角，具体为：当航向角改变量小于180°时，在升降舵控制通道采用定俯仰角速率的控制策略来改变飞翼无人机的航向角；当航向角改变量等于180°时，在升降舵控制通道采用定俯仰角的控制策略来改出当前机动飞行状态；

在航向角改变量等于180°时，在副翼舵控制通道中采用翼平控制策略，实现半滚倒转机动飞行；

在整个机动飞行过程中，飞翼无人机的发动机通道采用定空速控制的控制策略。

作为本发明的一种优选方案，所述在副翼舵控制通道中采用定滚转角速率控制的控制策略，控制策略数学表达式如下：

P_g＝const

其中，δ_A为副翼舵控制输入指令，P为滚转角速率信号，P_g为滚转角速率指令信号，为滚转角速率比例系数，为滚转角速率积分系数，const为常值，t为时间。

作为本发明的一种优选方案，所述在方向舵控制通道中采用增稳协调消侧滑角的控制策略，控制策略数学表达式如下：

其中，δ_R为方向舵控制输入指令，R为偏航角速率信号，β为侧滑角信号，为偏航角速率比例系数，为侧滑角比例系数，为侧滑角积分系数，t为时间。

作为本发明的一种优选方案，所述当航向角改变量小于180°时，在升降舵控制通道采用定俯仰角速率的控制策略来改变飞翼无人机的航向角，控制策略数学表达式如下：

Q_g＝cosnt