[發(fā)明專利]一種飛翼無人機赫伯斯特機動飛行控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011290804.1
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112486203B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 李春濤;李雪兵;王雙雙;蘇子康;解明揚;趙振華
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 王路

1.一種飛翼無人機赫伯斯特機動飛行控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，升降舵控制通道采用俯仰角速率快速拉起建立迎角；

步驟2，在無人機迎角達到目標迎角后，方向舵采用定偏航角速率的控制策略實現(xiàn)無人機快速轉變航向；步驟2具體為：在無人機完成建立迎角后，方向舵采用固定偏航角速率的控制方式，完成無人機航向轉變，其對應的控制策略數(shù)學表達式如下：

其中，δ_R為方向舵控制輸入指令，R為偏航角速率信號，R_g為偏航角速率指令信號，ψ為無人機偏航角信號，ψ_g為目標航向角，為偏航角速率比例系數(shù)，為偏航角速率積分系數(shù)，為航向角誤差比例系數(shù)，R₀為期望偏航角速率給定數(shù)值；

步驟3，在副翼控制通道中引入滾轉角速率以及滾轉角信號，實現(xiàn)機動飛行過程中的翼平控制；

步驟4，在航向角改變180°后，升降舵采用定空速爬升的控制策略，實現(xiàn)無人機縱向自動俯沖、自動拉起的機動過程。

2.根據(jù)權利要求書1所述的一種飛翼無人機赫伯斯特機動飛行控制方法，其特征在于，步驟1具體為：在升降舵控制通道中采用固定俯仰角速率的拉起控制策略，采用固定俯仰角速率的拉起控制方式可以使無人機快速建立迎角，其控制策略對應的數(shù)學表達式為：

其中，δ_E為升降舵控制輸入指令，Q為俯仰角速率信號，Q_g為俯仰角速率指令信號，α為無人機迎角信號，α_taget為目標迎角，為俯仰角速率比例項系數(shù)，為俯仰角速率積分項系數(shù)，Q₀為期望俯仰角速率給定常值。

3.根據(jù)權利要求書1所述的一種飛翼無人機赫伯斯特機動飛行控制方法，其特征在于，步驟3具體為：在副翼舵均采用基于滾轉角速率的翼平控制策略，其控制結構如下：

φ_g＝0°

其中，δ_A為副翼舵控制輸入，P為滾轉角速率信號，φ為滾轉角信號，φ_g滾轉角指令信號，為滾轉角速率比例系數(shù)，為滾轉角速率積分系數(shù)，為滾轉角比例系數(shù)。

4.根據(jù)權利要求書1所述的一種飛翼無人機赫伯斯特機動飛行控制方法，其特征在于，步驟4具體為，在無人機航向角改變180°之后，升降舵控制通道采用自動俯沖-自動拉起的定空速控制策略，其控制結構如下：

其中，δ_E為升降舵控制輸入，θ為俯仰角信號，θ_g俯仰角指令信號，V_ias為無人指示空速信號，θ_g為俯仰角指令信號，V_iasg為空速指令信號，為俯仰角比例系數(shù)，為指示空速比例系數(shù)，為指示空速積分比例系數(shù)。