[发明专利]一种考虑飞行品质的飞行器模型参数设计方法

权利要求书

1.一种考虑飞行品质的飞行器模型参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、选取待设计模型参数；

步骤S2、模型参考动态逆设计；

步骤S3、构建包含模型参数的闭环系统模型；

步骤S4、构建闭环性能指标；

步骤S5、基于保护映射求取模型参数可行范围；

步骤S6、分析飞行器闭环系统飞行品质，验证准确性。

2.根据权利要求1所述的考虑飞行品质的飞行器模型参数设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述模型参数为飞行器本体气动参数，包括C_Lα,C_mα,C_me，其中，C_Lα表示迎角所产生的升力系数，C_mα为俯仰力矩系数随迎角的偏导数，也称纵向稳定性导数，C_me为俯仰力矩系数随升降舵δ_e的偏导数。

3.根据权利要求1所述的考虑飞行品质的飞行器模型参数设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，模型参考动态逆设计，包括以下步骤：

S21、构建模型参考动态逆控制

输入指令经理想参考模型生成理想跟踪指令，与飞行器状态反馈信号综合，通过比例积分补偿器生成控制指令输入动态逆内回路，计算获得最终控制变量作为飞行器的输入；

所述理想参考模型的输入为杆位移指令C_pitch，输出为俯仰角速率指令q_ref，C_pitch、q_ref之间的关系为：

其中，ω_t、ζ_t分别为目标飞行品质要求下，对应的短周期频率、短周期轨迹响应频率及阻尼特性。

S22、设计比例积分补偿器

俯仰轴补偿器的理想参考模型中，k_p＝2ζ_tω_t,其中，k_p为比例系数，k_i为积分系数，ω_t和ζ_t分别为目标飞行品质要求下，对应的短周期频率和阻尼比。

4.根据权利要求1所述的考虑飞行品质的飞行器模型参数设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，构建包含模型参数的闭环系统模型，包括以下步骤：

提取飞行器短周期中飞行迎角α-升降舵偏角δ_e以及俯仰角速率q-升降舵偏角δ_e通道的传递函数；

结合步骤S2提出的所述模型参考动态逆设计，获得满足目标飞行品质{σ_t,ω_t,ζ_t}要求的飞行器短周期目标指令，其中，σ_t、ω_t和ζ_t分别为目标飞行品质要求下，对应的衰减系数、短周期频率和阻尼比；

根据所述传递函数及所述飞行器短周期目标指令，建立飞行器短周期闭环模型。