专利名称：降低气动耦合特性的飞行器总体随控优化方法
技术领域：
本发明涉及一种飞行器总体随控优化方法，特别是涉及一种降低气动耦合特性的飞行器总体随控优化方法。
背景技术：
飞行器总体优化设计以多学科优化设计方法为主。该方法按照飞行器总体设计的优化目标对涉及的学科专业进行划分，将飞行器总体设计分解为发动机设计、气动参数设计、外形设计、弹体结构设计、弹道设计等多个学科。如文献“多学科设计优化在飞行器总体设计中的应用(《弹箭与制导学报》32 (3)，2012.6.pp.39 43)”将最大射程和最小起飞质量组成的多目标函数作为飞行器总体多学科设计优化的目标函数；确定影响该目标函数的集成学科包括发动机设计、全弹道外形设计、气动参数计算、弹体结构设计、质量分析、弹道设计、姿态控制和载荷计算八个关键专业；建立了各学科专业之间的输入输出及多学科设计模型。然而，当前多学科优化设计中所涉及的姿态控制学科仅限于对飞行器各通道操纵能力需求的分析，涉及的气动参数计算学科则仅限于对飞行器阻力及升阻比需求的分析。并未考虑给控制系统设计带来严峻挑战的飞行器气动耦合特性的相关需求，因此，设计得到的飞行器可能存在严重的气动耦合问题，无法直接对其进行各通道独立控制，而必须研究适用的解耦控制方法。然而，当前研究的解耦控制方法对飞行器模型的精确性及相应矩阵的秩有一定要求，其使用受到很大限制。因此，为了在飞行器总体设计阶段改善飞行器的总体性能，缩短飞行器总体循环迭代优化设计的研制时间，为控制系统设计人员提供控制特性较好的飞行器，将气动耦合程度低等控制学科需求作为飞行器总体优化设计指标对飞行器的总体优化设计具有重要意义。
发明内容
为了克服现有的方法设计的飞行器总体性能差的不足，本发明提供一种降低气动耦合特性的飞行器总体随控优化方法。该方法通过建立飞行器总体随控优化目标函数，确定飞行器总体随控优化约束条件，选取飞行器总体随控优化决策变量，确定飞行器总体随控优化决策变量寻优边界，建立飞行器总体随控优化完整模型以及基于遗传算法的飞行器总体随控优化，得到的飞行器优化外形可以有效降低飞行器的气动耦合特性。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种降低气动耦合特性的飞行器总体随控优化方法，其特点是包括以下步骤:步骤一、建立飞行器总体随控优化目标函数，选取飞行器气动耦合特性评价指标——稱合度的表征模型，包括方向舵偏转对滚转通道的耦合度/<、方向舵偏转对俯
仰通道的耦合度W，、差动舵偏转对偏航通道的耦合度wf/m1、差动舵偏转对俯仰通
道的耦合度/<.//<= 0BP
权利要求
1.一种降低气动耦合特性的飞行器总体随控优化方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一、建立飞行器总体随控优化目标函数，选取飞行器气动耦合特性评价指标一耦合度的表征模型，包括方向舵偏转对滚转通道的耦合度
全文摘要
本发明公开了一种降低气动耦合特性的飞行器总体随控优化方法，用于解决现有的方法设计的飞行器总体性能差的技术问题。技术方案是首先建立飞行器总体随控优化目标函数，确定飞行器总体随控优化约束条件，选取飞行器总体随控优化决策变量，确定飞行器总体随控优化决策变量寻优边界，建立飞行器总体随控优化完整模型以及基于遗传算法的飞行器总体随控优化，得到的飞行器优化外形有效降低了飞行器的气动耦合特性。
文档编号G05B13/04GK103197546SQ201310060969
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者周军, 林鹏, 周敏, 耿克达, 余晨菲 申请人:西北工业大学