[發明專利]傾轉旋翼機的控制方法和控制裝置

有效

• 申請號: 201610167784.6
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105759613B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 白勍;王國輝;楊崢;蔣本忠
• 申請（專利權）人: 沈陽上博智拓科技有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙)11447
• 代理人: 王曉霞,南毅寧

1.一種傾轉旋翼機的控制方法，所述方法包括：

建立所述傾轉旋翼機的動力學參考模型；

根據所述參考模型，設計用于控制所述傾轉旋翼機的控制系統；

根據所述參考模型，通過自適應集員估計濾波器，確定所述傾轉旋翼機的系統狀態、以及所述參考模型和實際模型之間的模型差，其中，所述模型差為實際全包線飛行中的模型差，系統模型差變化的表達式為：

全包線飛行中的實際系統的不確定性動力學表達式為：

A₀＝diag{A_lon,A_lat,A_yaw-heave}

其中，f(t)為系統的模型差，X(t)為系統參考模型的狀態，為系統實際動力學的狀態，B_f為系數調整矩陣，h(t)為模型差的驅動過程噪聲，A₀和B₀分別為名義系統的系統矩陣和控制矩陣，B_lon為縱向控制矩陣，A_lon為縱向系統矩陣，A_lat為側向系統矩陣，B_lat為側向控制矩陣，A_yaw-heave為航向高度耦合系統矩陣，B_yaw-heave為航向高度耦合控制矩陣，U(t)為施加到真實系統的最終控制輸入，u⁰(t)為基于參考模型的控制輸入，V(t)∈R^l×1為系統測量噪聲，C∈R^l×n為系統測量矩陣，Y(t)為真實系統的輸出；

根據所述系統狀態運行所述控制系統，得到虛擬控制輸入；

根據所述模型差對所述虛擬控制輸入進行修正，得到實際控制輸入；

根據所述實際控制輸入控制所述傾轉旋翼機的飛行，其中，所述系統狀態和模型差滿足以下方程：

其中，X_t為系統狀態，f_t為模型差，Q^a與R^a分別為系統過程噪聲W_t^a與測量噪聲V_t的橢球界限對角矩陣，C^a為增廣系統測量矩陣，為增廣系統矩陣，為增廣系統控制矩陣，Y_t為系統輸出測量，為增廣系統控制輸入向量，r_m為R^a的最大特征根，p_m為C^aP_t|t-1C^aT的最大特征根，Tr(X)為矩陣X的跡，第i個增廣狀態的橢球界限為P_ii為P_t|t矩陣的第i個對角元素，ρ_t、W_t、K_t、δ_t、β_t為中間變量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系統包括線性二次型調節器。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述模型差對所述虛擬控制輸入進行修正，得到實際控制輸入的步驟包括：

對于中的每一個計算與每一個相對應的

對于每一個用以下公式計算的最大值，得到使得并將作為所述實際控制輸入：

其中，

為中對于X_t的估計部分，為中對于f_t的估計部分，Y_tⁱ為系統輸出Y_t的第i個元素，為Y_t+1的不確定界邊界點估計值，i∈{1,2,...,l}，h＝{0,1}，|·|_i為向量·的第i個元素的絕對值，為Y_t+1的不確定界的邊界點。