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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
针对多操纵面飞机执行器效能降低故障估计问题,提出了一种鲁棒自适应有限时间收敛的故障估计方法。通过引入执行器剩余效能矩阵,建立了飞控系统的故障后模型,并对该模型进行了仿射变换。在此基础上,通过构建辅助回归矩阵和辅助误差向量,设计了有限时间故障估计方法,并利用Lyapunov稳定性理论证明了该方法的收敛特性。为验证其有效性,以ADMIRE飞机为对象进行了单发故障和并发故障的多故障情形仿真。仿真结果表明,所提出的方法不但能有效估计执行器剩余效能系数,而且能实现系统状态的良好跟踪。  相似文献   

2.
针对高超声速飞行器巡航段执行器控制效益损失故障和卡死故障问题,基于高超声速飞行器纵向运动模型,将自适应算法与改进的径向基函数神经网络(RBFNN)方法相结合,设计了一种自适应神经网络容错控制器。所提出的容错控制方法具有无需估计执行器故障值的优点,且设计的控制算法结构简单,无需大量实时计算,可以快速处理故障的发生,确保系统在参数不确定、恒定或时变执行器故障与卡死故障情况下仍具有稳定跟踪能力。最后,仿真验证了该方法的有效性。  相似文献   

3.
推力矢量飞机自适应控制系统仿真平台研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统的结构功能特点,研究了RHO优化控制算法实现在线控制器设计,利用MSLS辨识算法实现在线飞行参数辨识和等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。并且根据系统各个部分的算法,采用面向对象技术语言VC 6.0和三维图形语言OpenGL开发了仿真平台,利用仿真平台实时演示了飞机存在舵面故障情况下的飞行控制系统运行仿真,解决了飞机飞行过程中存在舵面损伤和气动参数变化的问题,该仿真平台可以根据需求进行飞机故障加载,具备完备的推力矢量飞机自适应控制系统仿真功能。  相似文献   

4.
针对非线性多操纵面飞机的容错控制问题,提出了一种有限时间稳定的非线性自适应容错控制分配方法。首先,建立了以效能增益矩阵描述的过驱动系统执行器故障模型;然后,在模型参考自适应控制框架下,融合控制分配思想,并考虑执行器物理约束,建立了基于优化的含约束控制分配模型以保证能耗最小和虚拟指令跟踪最优;最后,采用Lagrangian法将该约束优化问题转化为无约束优化问题,并基于Lagrangian函数一阶最优条件和有限时间稳定理论完成自适应容错控制分配律设计。仿真结果验证了所提方法的有效性。  相似文献   

5.
具有自修复功能间接自适应飞行控制系统研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析了具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统的结构功能特点,利用RHO优化控制算法实现在线控制器设计,利用MSLS辨识算法实现在线飞行参数辨识,采用等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。依据系统各个部分的算法开发了仿真平台,对飞机存在舵面故障情况下的飞行控制系统进行仿真,解决了舵面损伤后气动参数变化问题。仿真表明,该控制系统是一个完整、鲁棒、收敛系统。  相似文献   

6.
在飞机设计与研制过程中,通过气动参数辨识建立可靠的飞行动力学模型非常重要。传统的气动参数辨识工程算法,诸如极大似然法,需要给出合理的飞行动力学模型以及待辨识参数的初值。基于传统神经网络的气动参数辨识可以避免飞行动力学建模过程,这种方法需要通过增量法、导数法间接地从神经网络提取气动参数。本文提出了一种基于物理信息神经网络的飞机气动参数辨识方法,可将含待辨识参数的飞行动力学模型作为正则项加入损失函数,直接辨识得到气动参数。该方法可以显著减少建模数据需求,也能提高建模精度。飞行仿真数据验证结果表明,该方法的无噪声、含2%噪声仿真数据,纵向飞行状态空间模型辨识最大相对误差分别为1.80%、4.64%,表明了基于物理信息神经网络的飞机气动参数辨识方法具有可行性,并对含噪声的飞行数据具有泛化性。  相似文献   

7.
利用参数自适应控制技术,提出了一种能够自适应补偿飞机参数变化的快速采样控制律。这种控制律可使用迭代技术在不需要特殊“试验”信号又能自动折算依据检测输入激励而获得的原有数据下,对所需要的阶跃响应阵进行了在线辨识,仿真结果表明,在空中飞行模拟中采用这种参数自适应控制技术,尽管飞机参数突基或缓慢变化,但通过本机参数变化的自适应补偿,仍可有效地保持其跟踪性能,尽管飞机参数突然或缓慢变化,但通过本机参数变化  相似文献   

8.
平尾积冰对飞机纵向气动参数的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
徐忠达  苏媛  曹义华 《航空学报》2013,34(7):1563-1571
建立飞机纵向动力学模型,基于最大似然参数估计原理,设计用于辨识飞机纵向气动参数的辨识系统,并对辨识系统的正确性和精确度进行了验证.以DHC-6飞机飞行试验数据为依据,对未积冰飞机和两种平尾积冰冰型的飞机进行纵向气动参数辨识,通过对比3种情况下飞机纵向气动参数的辨识结果,定量分析了平尾积冰对飞机纵向气动参数的影响.结果表明:平尾积冰将导致飞机纵向气动特性恶化,俯仰阻尼可减小15%,升降舵效率可降低20%,对飞行稳定性、操纵性以及飞行安全构成一定的威胁.  相似文献   

9.
杨媚  王启  简政 《飞行力学》2017,(6):16-19
为了得到电传飞机的本体参数,分离出控制系统的影响,提出了一种高阶等效系统的概念。通过将电传飞机的传递函数分成飞机本体的短周期运动模型和等效控制系统模型两部分,讨论和分析了1G构型传递函数的仿真数据基于高阶等效系统模型的参数辨识原理。计算结果表明,高阶等效系统的辨识方法是可信的,可以得到电传飞机的本体动态参数。  相似文献   

10.
对飞机纵向高阶等效系统模型的可辨识性进行了分析,指出原有的辨识飞行品质参数方法存在的问题,并提出新的解决方案,即首先对原始模型进行转换,得到一组可辨识性强的模型,然后综合引用极大似然方法和Exteme单变量寻优方法辨识新的模型及参数,最后利用双步QR分解技术求出与原始模型中的相对应的。物理意义明确的飞行品质参数,另外,针对现代主动控制飞机时间延迟τ较大的特点,提出了一种新的处理时间延迟环节e^-τ  相似文献   

11.
基于神经网络的超机动飞机自适应重构控制   总被引:5,自引:2,他引:5  
朱家强  郭锁凤 《航空学报》2003,24(3):246-250
 讨论了一种基于神经网络的超机动飞机直接自适应重构控制方法。飞机的基本控制律采用非线性动态逆方法设计,对于模型不准确和舵面故障等因素导致的逆误差采用神经网络进行在线补偿。通过仿真表明,在飞机发生舵面故障时,神经网络通过自适应地补偿逆误差,可以快速在线重构控制律,保持飞机稳定和一定的操纵品质。  相似文献   

12.
基于自适应不对称高斯基函数网络的可靠飞行跟踪控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘亚  胡寿松 《航空学报》2004,25(5):480-484
针对歼击机操纵面结构故障,提出了一种基于自适应不对称高斯基函数网络(AGBFN)的可靠跟踪控制方案。该方案的特点是在传统的线性控制器的基础上,引入基于自适应AGBFN的自适应控制器,用于在线补偿由于建模误差、外扰、以及操纵面卡死或损伤所造成的影响,并且采用控制隔离技术来处理执行机构的饱和问题。完全自适应AGBFN采用不对称高斯基函数,并且可以在线更新网络所有参数,克服了传统RBF网络对称性约束,提高了网络的适应性和学习能力,从而保证歼击机的操纵品质,且输出较好地跟踪参考模型输出。飞行仿真结果表明,文中采用的控制方法使飞机在正常状态和故障状态下均可获得满意的控制效果。  相似文献   

13.
A closed-loop control allocation method is proposed for a class of aircraft with multiple actuators. Nonlinear dynamic inversion is used to design the baseline attitude controller and derive the desired moment increment. And a feedback loop for the moment increment produced by the deflections of actuators is added to the angular rate loop, then the error between the desired and actual moment increment is the input of the dynamic control allocation. Subsequently, the stability of the closed-loop dynamic control allocation system is analyzed in detail. Especially, the closedloop system stability is also analyzed in the presence of two types of actuator failures: loss of effectiveness and lock-in-place actuator failures, where a fault detection subsystem to identify the actuator failures is absent. Finally, the proposed method is applied to a canard rotor/wing (CRW) aircraft model in fixed-wing mode, which has multiple actuators for flight control. The nonlinear simulation demonstrates that this method can guarantee the stability and tracking performance whether the actuators are healthy or fail.  相似文献   

14.
飞控系统执行器模糊故障的鲁棒容错控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
以某型飞机为研究对象,对同时含有参数不确定性和执行器带有模糊故障的飞控系统,利用Riccati方程,融完整性,鲁棒性于一体,给出了状态反馈容错控制器的设计方法。并把此方法应用一某飞机纵向飞行容错控制中,仿真结果证了方法的有效性,为飞控系统的容错控制提供了一种有效的方法。  相似文献   

15.
With control using redundant multiple control surface arrangement and large-deflection drag rudders,a combat flying wing has a higher probability for control surface failures.Therefore,its flight control system must be able to reconfigure after such failures.Considering three types of typical control surface failures(lock-in-place(LIP),loss-of-effectiveness(LOE) and float),flight control reconfiguration characteristic and capability of such aircraft types are analyzed.Because of the control surface redundancy,the aircraft using the dynamic inversion flight control law already has a control allocation block.In this paper,its flight control configuration during the above failures is achieved by modifying this block.It is shown that such a reconfigurable flight control design is valid,through numerical simulations of flight attitude control task.Results indicate that,in the circumstances of control surface failures with limited degree and the degradation of the flying quality level,a combat flying wing adopting this flight control reconfiguration approach based on control allocation could guarantee its flight safety and perform some flight combat missions.  相似文献   

16.
董朝阳  路遥  江未来  王青 《航空学报》2015,36(6):2047-2054
针对一类存在执行机构故障的分布式结构变体飞行器的控制分配问题,结合整数规划理论,提出一种基于布谷鸟搜索算法的容错控制方法。首先,设计虚拟控制指令,使得系统状态能够很好地跟踪参考模型;然后,将执行器概率性故障与饱和约束转换为整数规划问题中决策变量的约束,从而将执行器控制分配问题转化为一类整数规划问题;最后,采用改进的布谷鸟搜索算法进行求解,得到实际的执行器控制分配指令。仿真结果表明,在执行器存在概率性故障的情况下,该容错控制方法较无容错策略的情况能够有效提升系统的跟踪性能;与遗传算法相比,该算法得到的执行器控制分配结果更加精确。  相似文献   

17.
A modified derivation of nonlinear dynamic inversion provides the theoretical underpinnings for a reconfigurable control law for aircraft that have suffered combinations of actuator failures, missing effector surfaces, and aerodynamic changes. The approach makes use of acceleration feedback to extract information pertaining to any aerodynamic change and thus does not require a complete aerodynamic model of the aircraft. The control law does require feedback of effector positions to accommodate actuator dynamics. Both accelerometer and rate gyro failure detection and isolation (FDI) systems are implemented, allowing up to three independent failures for each FDI system as long as they are in different axes. Nonlinear simulation results show that the FDI systems improve the robustness to accelerometer/rate gyro uncertainties. An advanced tailless aircraft model is used to demonstrate the concepts. The simulation includes accelerometer and rate gyro noise and bias, failures due to accelerometers, rate gyros, and actuators, and modeled missing surfaces that cause airplane aerodynamic changes  相似文献   

18.
A novel control technique, termed control redistribution, is presented and applied in conjunction with multiple model adaptive estimation (MMAE) to the variable in-night stability test aircraft (VISTA) F-16, to detect and compensate for sensor and/or actuator failures. This ad hoc method redistributes control commands (that would normally be sent to failed actuators) to the nonfailed actuators, accomplishing the same control action on the aircraft. Dither is considered to help disambiguate failures in the longitudinal and lateral-directional channels. Detection of both single-actuator and single-sensor failures is considered. Failures are demonstrated detectable in less than 1 s, with an aircraft output nearly identical to that anticipated from a fully functional aircraft in the same environment  相似文献   

19.
飞机滚转运动的控制余度与重构效能   总被引:1,自引:0,他引:1  
张平  陈宗基 《飞行力学》1998,16(3):62-67
论证了独立操纵的左右平尾使飞机滚动运动具有较大的控制余度,它增加了飞机正常飞行时的滚转力矩,在飞行中副翼出故障时可进行补偿重构,从而提高了滚动通道的余度等级和飞行的安全性,为减少滚转通道的余度配置提供了依据,通过针对操纵面失效和卡死两类故障的重构设计和仿真也证实了上述结论,同时,初步比较说明了自修复飞控系统在上述故障下的任务可靠性和基本可靠性均高于传统控制系统。  相似文献   

20.
In safety-critical systems such as transportation aircraft, redundancy of actuators is introduced to improve fault tolerance. How to make the best use of remaining actuators to allow the system to continue achieving a desired operation in the presence of some actuators failures is the main subject of this paper. Considering that many dynamical systems, including flight dynamics of a transportation aircraft, can be expressed as an input affine nonlinear system, a new state representation is adopted here where the output dynamics are related with virtual inputs associated with the intended operation. This representation, as well as the distribution matrix associated with the effectiveness of the remaining operational actuators, allows us to define different levels of fault tolerant governability with respect to actuators’ failures. Then, a two-stage control approach is developed, leading first to the inversion of the output dynamics to get nominal values for the virtual inputs and then to the solution of a linear quadratic(LQ) problem to compute the solicitation of each operational actuator. The proposed approach is applied to the control of a transportation aircraft which performs a stabilized roll maneuver while a partial failure appears. Two fault scenarios are considered and the resulting performance of the proposed approach is displayed and discussed.  相似文献   

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