軟式自主空中加油受油機飛行控制技術研究.pdf

1、空中加油技術在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有非常重要的作用，它能夠增加受油機的航程，增大有效載荷，延長續(xù)航時間。具備自主空中加油能力是未來戰(zhàn)斗機發(fā)展的方向，論文針對軟式空中加油自主空中加油對接、跟蹤保持階段的受油機飛行控制問題開展了深入的研究和探索。
　　論文首先對軟式自主空中加油過程的特點、存在的主要干擾進行了深入分析，建立了受油機動力學模型、加油機尾渦流場模型、加油錐套模型和大氣湍流的數(shù)學模型，為相關控制器的設計打下堅實的基礎。
　　其

2、次，設計了基于參考觀測器的受油機對接與跟蹤控制系統(tǒng)。為了使受油機能夠?qū)崿F(xiàn)平滑跟蹤對接，根據(jù)由相對導航系統(tǒng)測量并處理后得到的受油插頭相對于加油錐套的位置信息，設計了參考軌跡生成模塊，實時計算出受油機期望的飛行軌跡。通過觀測器實時估算出受油機預期的狀態(tài)量與控制量，然后設計受油機的全狀態(tài)反饋控制器，控制受油機使其受油插頭跟蹤加油機加油錐套，并實現(xiàn)對接與相對位置保持。
　　第三，為進一步提高受油機在加油尾渦干擾、執(zhí)行機構失效等不確定動態(tài)干

3、擾情形下的空中加油對接和跟蹤保持性能，采用模型參考自適應控制設計了受油機對接跟蹤控制系統(tǒng)，并在此基礎上提出了基于L1自適應控制的受油機對接跟蹤控制系統(tǒng)，保證控制系統(tǒng)具有快速的自適應反應能力，提高了閉環(huán)系統(tǒng)的跟蹤性能、穩(wěn)定性和魯棒性。
　　最后，在MATLAB數(shù)值仿真環(huán)境中建立了軟式自主空中加油受油機控制仿真驗證系統(tǒng)，并分別在不同大氣湍流干擾、加油機尾渦作用和控制失效等不確定動態(tài)干擾情形下，對設計的受油機對接跟蹤控制系統(tǒng)進行了仿真驗