[發明專利]一種直升機的控制方法和系統

有效

• 申請號: 202011387658.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112486218B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 田剛印;鄧海波;陳佳
• 申請（專利權）人: 深圳聯合飛機科技有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

本申請公開了一種直升機的控制方法和系統，控制方法包括：循環執行如下步驟：根據離線氣動數據實時計算前饋控制量；根據實時控制量計算前饋控制量與實時控制量之間的控制量誤差；根據實時導航測量數據和飛行參考量計算反饋控制量；依據前饋控制量、控制量誤差和反饋控制量確定輸出控制量，將輸出控制量作為直升機的舵指令。本申請采用實時估計補償控制方法，并結合前饋控制量和實時導航測量數據獲得的反饋控制量提高直升機的抗風控制性能，確保直升機始終工作在實際配平狀態附近。

技術領域

本申請直升機控制技術領域，具體涉及一種直升機的控制方法和系統。

背景技術

現有直升機飛控抗風控制方法主要采用比例-積分-微分(ProportionalIntegral Derivative,PID)控制，依靠積分效應和大增益提升直升機的抗風能力，這對系統的單機設備提出了極高的要求，如舵機響應速度、慣性測量單元測量精度等。因此，急需尋找一種降低單機設備要求的、控制難度低的直升機抗風控制方法。

發明內容

本申請的目的在于提供一種直升機的控制方法和系統，降低直升機通道耦合，提升直升機飛控控制響應速度。

本申請提供一種直升機的控制方法，包括：循環執行如下步驟：根據離線氣動數據計算前饋控制量；根據實時控制量計算前饋控制量與實時控制量之間的控制量誤差；根據實時測量數據計算反饋控制量；依據前饋控制量、控制量誤差和反饋控制量確定輸出控制量，將輸出控制量作為直升機的舵指令。

優選地，輸出控制量為前饋控制量、控制量誤差和反饋控制量的綜和。

優選地，利用如下公式計算反饋控制量：

其中，V_refy(k)為當前時刻k直升機的參考側飛速度，V_y(k)為當前時刻k直升機的實際側飛速度，a_y(k)為當前時刻k直升機的實際側飛加速度，γ(k)為當前時刻k直升機的橫滾姿態角，ω_xb(k)為當前時刻k直升機的橫滾角速度，V_refx(k)為當前時刻k直升機的參考前飛速度，V_x(k)為當前時刻k直升機的實際前飛速度，a_x(k)為當前時刻k直升機的實際前飛加速度，θ(k)為當前時刻k直升機的俯仰姿態角，ω_yb(k)為當前時刻k直升機的俯仰角速度，V_refz(k)為當前時刻k直升機的參考爬升速度，h_ref(k)為當前時刻k直升機的參考飛行高度，h(k)為當前時刻k直升機的實際飛行高度，V_z(k)為當前時刻k直升機實際爬升速度，a_z(k)為當前時刻k直升機的實際爬升加速度，ω_refzb(k)為當前時刻k直升機的參考航向角速度，ψ_ref(k)為當前時刻k直升機的參考航向角，ω_zb(k)為當前時刻k直升機的實際航向角速度，ψ(k)為當前時刻k直升機的實際航向角，u_0f(k)、u_1f(k)、u_2f(k)、u_3f(k)分別為當前時刻k直升機的橫滾通道、俯仰通道、高向通道、航向通道的反饋控制量。

優選地，前饋控制量至少包括直升機的橫向周期變距、縱向周期變距、總距以及尾槳距。

優選地，依據求解如下第一函數計算前饋控制量