[發明專利]一種適應滾動通道氣動非線性的控制參數調節算法

有效

• 申請號: 202011233728.0
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112363521B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 陳光山;張鐵軍;夏斌;馮昊;廖幻年;朱雯雯
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 王海濤

一種適應滾動通道氣動非線性的控制參數調節算法，步驟一：確定引入合成攻角信息對滾動通道參數進行輔助調參，并分析飛行包線內副翼舵效率隨攻角、速度變化的規律；步驟二：根據步驟一中的變化規律，選擇適合于攻角輔助調參的攻角范圍，并對進行攻角調參的攻角范圍進行限幅處理；步驟三：根據步驟一中的變化規律，選擇適合于攻角調參的速度范圍，步驟四:根據變化規律和范圍原則，擬合出控制參數隨動壓和速度的變化規律；步驟五：在步驟四的基礎上，根據大小攻角狀態下副翼操縱效率的變化規律，進一步擬合出控制參數隨飛行攻角變化的規律。該方法可有效抑制飛行攻角變化引起滾動通道的氣動非線性，提高全空域下滾動通道姿態控制的飛行控制品質。

技術領域

本發明涉及飛行器飛行控制領域，具體涉及一種適應于滾動通道氣動非線性的控制參數調節方法。

本發明的應用領域為飛行器滾動通道控制參數設計，其特征是抑制飛行器氣動非線性干擾，提高抗干擾能力，改善滾動通道的控制品質。

背景技術

氣動非線性是飛行控制領域中不可避免的一類問題，尤其在飛行攻角和馬赫數跨度較大的情形下，飛行器本身和高速流場會出現不同程度的氣動非線性干擾，影響滾動通道的控制品質和穩定性。

滾轉通道的控制是整個飛行器穩定飛行控制的基礎，從飛行控制角度消除氣動非線性對滾轉控制的影響是亟需解決的問題。

滾動通道控制參數的設計過程中，通常采用飛行速度和動壓作為輸入信息，供參數解算模塊進行解算。但在實際的飛行過程中由于飛行攻角、速度的變化導致副翼舵效率和氣動非線性出現不同程度的變化，尤其在大小攻角狀態下副翼操縱效率差異明顯。原有參數解算方法對上述變化的適應能力較弱，大攻角飛行狀態下較強的氣動非線性影響，使得滾轉通道響應難以滿足滾轉通道控制指標，嚴重情況下會導致滾轉通道控制發散。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適應滾動通道氣動非線性的控制參數調節算法，從工程應用角度出發，在原有的基礎上引入飛行攻角信息量進行滾轉通道控制參數解算，抑制氣動非線性的影響，提高飛行控制品質。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

步驟一：確定引入合成攻角信息對滾動通道參數進行輔助調參，并分析飛行包線內副翼舵效率隨攻角、速度變化的規律；

步驟二：根據步驟一中的變化規律，選擇適合于攻角輔助調參的攻角范圍，并對進行攻角調參的攻角范圍進行限幅處理；

步驟三：根據步驟一中的變化規律，選擇適合于攻角調參的速度范圍，

步驟四:根據步驟一、二、三中的變化規律和范圍原則，擬合出控制參數隨動壓和速度的變化規律；

步驟五：在步驟四的基礎上，根據大小攻角狀態下副翼操縱效率的變化規律，進一步擬合出控制參數隨飛行攻角變化的規律。

本發明提供一種適應滾動通道氣動非線性的控制參數調節算法，與原有調參算法相比具有以下優點：

原有控制參數調整規律主要根據動壓和速度進行在線調整，而本發明直接根據氣動非線性干擾相關性強的飛行狀態參數，在原有控制參數解算規律的基礎上增加飛行攻角信息進行輔助設計，該方法物理概念清晰，適用范圍更廣，達到的控制效果更加明顯，解決了因飛行空域跨度大引起的氣動非線性干擾問題，保證良好的通道控制品質。

附圖說明

圖1為本發明所提供的滾動通道姿態穩定控制回路結構示意圖；

圖2為本發明一種適用滾動通道氣動非線性的控制參數調節算法流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖1、2，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。