基于自適應(yīng)控制的飛機直接自修復(fù)控制方法研究.pdf

1、本文主要針對民航機、無人機、直升機在故障情況下進行自修復(fù)控制方法研究，在自適應(yīng)控制方法的基礎(chǔ)上引入自適應(yīng)補償器、模糊控制器、干擾觀測器、多模型模塊、量子調(diào)控模塊改進自適應(yīng)控制效果，增強飛機對故障和干擾的補償及適應(yīng)能力，從而提高飛機的自修復(fù)控制能力，并具有一定的飛行品質(zhì)。主要研究了飛機故障下自修復(fù)控制的3個科學(xué)問題，分別是(1)飛機發(fā)生高空高速瞬時故障再測良好時的再測復(fù)現(xiàn)問題;(2)飛機同時發(fā)生故障與干擾時的自修復(fù)控制問題;(3)飛機發(fā)生

2、多重故障的自修復(fù)控制問題。最后在四懸翼直升機半物理仿真平臺上驗證本文設(shè)計的一種直接自修復(fù)控制方案。
　　飛機飛行運動屬于快變模態(tài)，對故障診斷的快速性要求很高，故障診斷的快速性和準確性是矛盾的。為了解決二者矛盾，本文采用了先直接自修復(fù)控制后故障檢測的方案，提出了基于直接自適應(yīng)控制的民航機舵面故障再測復(fù)現(xiàn)方法，該方法對故障檢測沒有實時性要求，且有較好的故障檢測精度，尤其適用于民航機在高空高速瞬時發(fā)生并返場維護再測良好的舵面故障的檢測和

3、控制。該方法適用于飛機失事后進行事故原因分析，以供航空公司及主管當局等有關(guān)部門使用。
　　飛機的干擾和故障同時存在時，常規(guī)自適應(yīng)控制方案只能一般性地補償干擾和故障的影響，對干擾的魯棒性和對故障的適應(yīng)性較差。本文提出了將干擾觀測器與量子調(diào)控相結(jié)合的方法，對干擾和故障有針對性的進行補償，增強故障處理、干擾補償?shù)哪芰Γ岣吡孙w機飛行控制系統(tǒng)的自修復(fù)能力和抗干擾能力。無人機和直升機中的數(shù)字仿真結(jié)果和四懸翼直升機的半物理仿真平臺驗證結(jié)果均表

4、明了該方案對干擾與故障都具有較強的自修復(fù)能力。
　　針對飛機的多重故障，以自適應(yīng)補償控制為基本控制律，對故障進行補償，引入量子調(diào)控技術(shù)，解決多重故障的處理問題。本文提出了基于量子調(diào)控與自適應(yīng)補償控制的直接自修復(fù)控制方法，對飛機多重故障下的控制具有良好的自修復(fù)能力。直升機中的仿真結(jié)果表明了量子調(diào)控技術(shù)對多重故障的補償處理具有一定的有效性。
　　針對四懸翼直升機半物理仿真平臺，考慮干擾和故障同時存在，采用基于量子調(diào)控與干擾觀測器