基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法与流程

文档序号:20916073发布日期:2020-05-29 13:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤s10:在飞行器上安装线加速度计,或者惯性导航设备,测量飞行器的纵向过载,同时安装速率陀螺仪,测量飞行器的俯仰角速率;

步骤s20:针对所述的纵向过载测量信号,与纵向过载指令信号进行比较得到纵向过载误差信号,并进行非线性自适应变换,得到纵向过载误差非线性信号;

步骤s30:针对所述的角速度测量信号与纵向过载非线性误差信号,进行线性与非线性混合变换,得到角速度非线性混合信号;

步骤s40:根据所述的侧向过载误差进行抗饱和运算与非线性积分,得到侧向过载误差的非线性积分信号,并与侧向过载误差积分信号进行综合,并进行饱和限制,得到综合积分信号;

步骤s50:根据所述的过载误差信号、纵向过载误差非线性信号、角速度非线性混合信号以及综合积分信号进行线性组合,得到最终的纵向过载控制总信号;

步骤s60:将所述的过载控制总信号输送给俯仰舵机,俯仰舵机控制飞行器俯仰舵,实现飞行器纵向过载跟踪纵向过载指令信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法,其特征在于,对纵向过载误差信号并进行非线性自适应变换,得到纵向过载误差非线性信号包括:

eb=|eny|3/5

其中为纵向过载指令,ny为纵向过载测量信号,eny为纵向过载误差信号,ε1、ε2、k1、k2、k3与k4为常值控制参数,为纵向过载误差非线性信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法,其特征在于,对所述的角速度测量信号与纵向过载非线性误差信号,进行线性与非线性混合变换,得到角速度非线性混合信号包括:

ωb=|ωy|3/5

其中ωy为角速度测量信号,为角速度非线性信号,ε3、ε4、k5、k6、k7、k8与k9为常值控制参数,为角速度非线性混合信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法,其特征在于,根据所述的侧向过载误差进行抗饱和运算与非线性积分,并进行饱和限制,得到综合积分信号包括:

s1=∫ebnydt;

s2=∫enydt;

s0=s1+k10s2;

其中eny为侧向过载误差信号,ebny为抗饱和信号,记作,其计算方式如下:

ε5、k10为常值控制参数,b1为饱和界参数,也为常值参数。s1为侧向过载误差非线性积分信号,s2为侧向过载误差积分信号,s为综合积分信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法,其特征在于对所述的过载误差信号、纵向过载误差非线性信号、角速度非线性混合信号以及综合积分信号进行线性组合,得到最终的纵向过载控制总信号包括

w=k11eny+k12fe1+k13fω2+k14s;

其中k11、k12、k13、k14、k15与ε6为常值控制参数,w为中间信号,eny过载误差信号,为纵向过载误差非线性信号,为角速度非线性混合信号,s为综合积分信号,δz为过载控制总信号。


技术总结
本发明是关于一种基于过载角速度的飞行器纵向过载非线性控制方法,属于飞行器控制技术领域。首先采用元器件测量飞行器的过载与角速度,并与过载指令比较得到过载误差;再进行非线性自适应变换得到过载误差非线性信号与角速度非线性混合信号;由过载误差进行抗饱和运算与非线性积分,并与过载误差积分信号进行综合与饱和限制,得到综合积分信号;最后根据所述的过载误差信号、纵向过载误差非线性信号、角速度非线性混合信号以及综合积分信号进行组合,得到最终的纵向过载控制总信号,实现飞行器纵向过载跟踪纵向过载指令信号。该方法可以在仅测量过载与角速度的情况下实现过载控制,具有简单经济与鲁棒性好的优点。

技术研发人员:雷军委;李恒;肖支才;陆巍巍;孟蕾
受保护的技术使用者:中国人民解放军海军航空大学
技术研发日:2020.03.02
技术公布日:2020.05.29
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