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非线性解耦控制理论在飞控系统设计中的应用研究 总被引:2,自引:1,他引:2
根据非线性解耦控制理论设计了用升降舵、副翼和方向舵控制飞机迎角、侧滑角和滚转角速度的解耦控制律,并进行了闭环系统数字仿真研究。飞机动力学的数学模型计及了非线性气动力、运动和惯性耦合因素;操纵系统动力学模型中考虑了舵面的惯性,位置和偏转速率限幅,仿真结果表明,所设计的控制律可有效地指令飞机进行大幅值的单自由度或多自由度机动飞行,控制律中的参数变化对闭环系统动态响应影响较显著,容易导致Hopf分支现象 相似文献
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飞机机动飞行的非线性解耦控制研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文针对12维非线性飞机动力学模型,利用非线性逆动力学理论和现代最优控制理论设计了一组含有指令静差积分环节的非线性解耦控制规律。这组控制规律使得对状态变量、控制变量以及它们变化率进行加权约束的性能指标极小,并能用平缓的操纵反应和较小的控制能量使飞机达到完全解耦的指定状态。由于这组控制规律计及了飞机动力学模型中的非线性因素,能够弥补飞机机动飞行时非线性特性的恶化影响,在整个飞行包线内都能为飞机提供优良的操纵品质和飞行性能。 相似文献
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非线性解耦控制系统仿真是当前研究的重要方向之一。本文提出了一种仿真飞机大大气扰动下突防飞行非线性解耦控制的简便方法,该法用飞机指令变量的跟踪特性来仿真系统的解耦控制特性和对期望突防迹的跟踪特性,具有方法简单,易实现,计算稳定,实时性较好,结果准确,仿真检验人可介入,可在无地形的视景设施条件下使用等特点。可用于设计选择解耦控制律参数,研究和检验飞行器运动的解耦控制特性及其它非线性解耦控制系统的实时仿真研究。 相似文献
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基于T-S模糊系统的空天飞行器鲁棒自适应轨迹线性化控制 总被引:1,自引:0,他引:1
基于T-S模糊系统提出了鲁棒自适应轨迹线性化控制(RATLC)方法。利用T-S模糊系统逼近未知干扰和不确定性因素,并采用Lyapunov方法设计了鲁棒自适应控制律。不论系统状态的维数和用于逼近不确定的模糊系统规则数为多少,整个系统仅有两个参数在线调整。理论分析证明了闭环系统所有信号一致最终有界。应用提出的控制方案设计了空天飞行器(ASV)飞行控制系统,并在高超声速飞行条件下进行了仿真验证,仿真结果表明了控制方案的有效性和鲁棒性。 相似文献
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非线性解耦控制与飞机敏捷性机动 总被引:1,自引:0,他引:1
首先介绍了以微分几何控制理论为基础的非线性系统解耦理论,给出了解耦控制律的综合方法及解耦闭环系统平衡点的计算方法,并对解耦系统的稳定性进行分析,随后用非线性解耦理论研究了飞机非线性运动的三种解耦运动模式,并讨论了飞机非线性解耦控制规律的线性近似解,最后用飞机非线性运动的三种解耦运动模式实现了三种形式的敏捷性机动,结果是满意的。为飞机敏捷性,直接力控制和过失速机动问题提供了一种理论研究方法。 相似文献
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非线性动态逆神经元解耦飞行控制方法 总被引:2,自引:0,他引:2
提出一种非线性动态逆神经元控制系统设计方法,并成功的将其应用于某战斗机非线性解耦控制问题。该方法的基本思想是采用神经元网络建立非线性被控对象的动态逆模型,将被控对象转化为伪线性系统,并用现代控制系统综合设计方法对神经元伪线性系统进行闭环优化设计。给出的战斗机非线性动态逆神经元解耦飞行控制系统的仿真结果显示出人工神经元网络作为非线性动态逆控制单元所具有的潜在能力。 相似文献
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基于逆控制和模糊逻辑的直升机飞控系统设计 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种基于模型的逆控制技术与基于规则的模糊控制技术相结合的直升机飞控系统设计方法,以解决当直升机数学模型不确定时飞控系统的设计问题,并设计了相应的逆控制器及模糊控制器。仿真结果表明,所设计的飞控系统具有良好的动态响应、较强的鲁棒性及满意的解耦效果,在直升机飞行控制系统的设计中有一定应用价值。 相似文献
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针对直升机的特点,提出应用基于线性矩阵不等式的H∞控制理论对直升机进行解耦控制。分析讨论了设计中加权函数阵的选取,对在设计应用中出现的控制器运动模态过快的问题,提出了解决方案,通过对UH-60直升机的“姿态命令/姿态保持”响应模式的解耦飞行控制器设计,验证了H∞控制理论对直升机解耦控制,以及所提解决控制器运动模态过快方案的有效性。 相似文献
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飞机总能量控制系统的研究Ⅰ——原理分析与系统设计 总被引:1,自引:0,他引:1
飞机总能量控制是一种全新的综合飞行/推力控制技术,从控制飞机总能量的变化与分配出发,全面解决纵向飞行轨迹控制与速度控制之间的耦合问题;进而建立起一体化的综合飞行控制系统。用多变量系统解耦控制理论研究了这种控制系统,首先分析了总能量控制的基本思想,建立起包含飞机纵向姿态控制回路和发动机推力控制回路的飞机质点能量运动模型,然后利用输出反馈和V规范型前馈解耦策略,对此系统进行解耦分析,设计出能实现飞行轨迹与速度间解耦控制的总能量控制律,并确定出系统的设计条件;最后以波音(Boeing)707飞机为对象,进行了具体的系统设计。 相似文献
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战斗机超机动飞行自抗扰控制器设计 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种利用自抗扰控制器算法在大包线范围内设计超机动飞行控制系统的新方法。根据奇异摄动理论和自抗扰控制器能够动态补偿系统模型扰动和外扰的特性,在超机动飞行的快慢子回路中分别引入自抗扰控制器,实现了快变量和慢变量的动态解耦控制。控制律设计直接依据超机动飞行的强耦合、强非线性模型,在很大的包线范围内不需要改变控制器的结构和参数,大大简化了设计过程。大包线范围内的大迎角机动仿真结果表明,系统具有良好的动态和稳态性能,控制器具有很强的鲁棒性,为解决大包线范围内的超机动飞行控制问题提供了一种新的途径。 相似文献
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输入-输出非线性反馈线性化方法在硬式空中加油控制系统设计中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
通过对硬式空中加油技术的研究,建立了硬式加油伸缩杆数学模型,结果表明该伸缩杆系统为一个多输入-多输出(MIMO)、耦合、非线性系统。这样解耦控制就成为系统设计的关键。当系统满足可解耦条件时,采用一种基于输入-输出(I/O)非线性反馈线性化的微分几何方法,输出与等效新输入之间呈现线性微分方程关系,选择合适的反馈形式可使伸缩杆的姿态控制解耦。解耦后,伸缩杆就可分解为俯仰和滚转方向两个相互独立的单输入-单输出(SISO)线性子系统。在MATLAB中建立了伸缩杆及其解耦模型,并进行了仿真研究。结果表明该解耦方法很好地消除了系统间的耦合作用,能够满足工程设计的需要。 相似文献
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Decoupling the flight control system of a supersonic vehicle 总被引:1,自引:0,他引:1
In this paper, a nonlinear decoupling technique is proposed for analyzes and designs of a serious aerodynamic coupled missile flight control system. Decoupling is obtained from multiplications of two measurable accelerations with three controllable output commands of the autopilot. They give exact signs and magnitudes proportional to aerodynamic decoupling. No matrix inversion of the system dynamic for decoupling is needed. From frequency responses of the rolling channel, it will be seen that the decoupling and robustness for copping with aerodynamic couplings can be obtained simultaneously. Furthermore, the decoupling characteristics are kept almost unchanged for large system parameter variations and uncertainties. The 5-DOF simulations give same conclusions. 相似文献