[發(fā)明專利]一種飛行環(huán)境模擬控制系統(tǒng)的環(huán)境信號處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110398812.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113110028B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 張和洪;王娟;謝宴清
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

1.一種飛行環(huán)境模擬控制系統(tǒng)的環(huán)境信號處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100、根據(jù)二階滑模算法，構造滑模微分器，具體表現(xiàn)為:根據(jù)二階滑模算法，構造信號v₀(t)＝sint的滑模微分器：

式中，x₁(t)和x₂(t)是狀態(tài)變量，和分別是x₁(t)和x₂(t)的一階微分，λ₀和α₀是初始參數(shù)，p是可調參數(shù)，t、τ分別表示不同刻度下的時間參數(shù)，由滑模控制原理可知，經過一個有限時間的暫態(tài)過程，可實現(xiàn)：

式中，T是有限時間，是v₀(t)的一階微分；

S200、對所述滑模微分器實施時間線性變換，具體表現(xiàn)為:令t＝w_nτ，其中w_n是個任意常數(shù)，則所述滑模微分器實施時間線性變換為：

式中，sign(·)是符號函數(shù)，為了將時間變量t變?yōu)棣樱髯兞孔儞Q，令

z₁(τ)＝x₁(t),z₂(τ)＝w_nx₂(t)

式中，z₁(τ)和z₂(τ)為狀態(tài)變量；

即

進一步有

式中，和分別是z₁(τ)和z₂(τ)的一階微分；

S300、對實施時間線性變換的所述滑模微分器再實施坐標變換，得到滑模跟蹤微分器；

S400、將飛行環(huán)境模擬試驗中量測的環(huán)境信號輸入至滑模跟蹤微分器進行跟蹤濾波和微分信號獲取。

2.根據(jù)權利要求1所述的飛行環(huán)境模擬控制系統(tǒng)的環(huán)境信號處理方法，其特征在于，所述步驟S300具體表現(xiàn)為:令y₁(τ)＝A_nz₁(τ)，y₂(τ)＝A_nz₂(τ)，其中A_n是個任意常數(shù)，對y₁(τ)＝A_nz₁(τ)，y₂(τ)＝A_nz₂(τ)兩個微分方程分別實施相應的坐標變換，則有

與此同時，

鑒于，等價于等價于

至此，可以構造出任意給定環(huán)境信號v_n對應的滑模跟蹤微分器：

式中，v_n＝A_nv₀(τ)＝A_nsin(w_nt)；λ₀和α₀是v₀(t)＝sint對應的有效參數(shù)；A_n和w_n是任意給定環(huán)境信號v_n的幅值和角頻率；p是可調參數(shù)；y₁(τ)和y₂(τ)是狀態(tài)變量，分別用來近似任意給定環(huán)境信號v_n的跟蹤濾波和微分信號，和分別是y₁(τ)和y₂(τ)的一階微分。

3.根據(jù)權利要求2所述的飛行環(huán)境模擬控制系統(tǒng)的環(huán)境信號處理方法，其特征在于，所述步驟S400具體表現(xiàn)為：對于飛行環(huán)境模擬試驗中量測的任意給定角頻率w_n和幅值A_n的環(huán)境信號v_n，將其輸入至滑模跟蹤微分器，可有效的進行跟蹤濾波，消除噪聲和提取品質良好的微分信號。