[发明专利]一种适用于飞行器横侧向机动的耦合利用协调控制方法

摘要

本发明公开了一种适用于飞行器横侧向机动的耦合利用协调控制方法，包括：第一步，以副翼损耗最小为优化指标，将耦合利用问题转化为单变量在线寻优问题，建立该优化问题具体的数学描述；第二步，借助非线性跟踪微分器在非线性寻优方面不依赖于对象解析式的独特优势，构造基于非线性跟踪微分器在线寻优与迭代的自适应侧滑角指令分配器；第三步，根据侧滑角指令所允许的变化范围，对侧滑角指令进行限幅处理，并送入设计好的全通道高抗扰姿态控制器获取控制能量，并返回至第二步以实施闭环高精度跟踪控制。本发明在控制受限的条件下实现给定指标意义下的最优机动飞行，在不牺牲闭环控制性能和鲁棒性的前提下提升横侧向机动的控制品质。

主权项

1.一种适用于飞行器横侧向机动的耦合利用协调控制方法，包括以下几个步骤：步骤一：在全通道高抗扰姿态控制器的基础上，以副翼损耗最小为优化指标，将耦合利用问题转化为单变量在线寻优问题，建立该优化问题的数学描述：其中，X为表征飞行器的时变运动学/动力学参数，X,分别为X对应的最小和最大参数矢量；δ_x为执行机构副翼的出舵量，f＝δ_x²表示滚转通道的控制能量，即该寻优问题的优化指标；β表示侧滑角，即该优化问题的待优化变量，β,分别为β对应的最小和最大可允许变化值；步骤二：构造基于非线性跟踪微分器在线寻优与迭代的自适应侧滑角指令分配器：其中，t₀为横侧向机动的初始时刻，t_f为横侧向机动过渡过程的结束时刻，λ为待设计的梯度修正因子，β_c(k+1)和β_c(k)分别表示第k+1和k个采样时刻对应的侧滑角优化指令，n₁(k)为优化计算所需要的中间导数；步骤三：根据侧滑角指令的允许变化范围，对步骤二所产生的侧滑角指令β_c进行限幅处理：其中，为最终限幅后的侧滑角指令，将其送入全通道高抗扰姿态控制器获取控制能量δ_x²，并返回至步骤二，实现闭环高精度跟踪控制。