高生存力無人機控制律重構(gòu).pdf

1、高空長航時無人機有飛行高度高、續(xù)航時間長等特點，可以在戰(zhàn)爭中發(fā)揮極其重要的作用，但是這些特點也使得它在執(zhí)行飛行任務(wù)期間飛控系統(tǒng)發(fā)生故障的概率增加。從國內(nèi)外高可靠性飛行控制系統(tǒng)發(fā)展來看，為保證長航時無人機能夠可靠地完成戰(zhàn)略偵察、監(jiān)視任務(wù)，要求飛控系統(tǒng)具有高可靠性、高生存力，以最大限度地保證飛機和設(shè)備的安全。因此需要研制一種在高空長航時無人機受到非致命性損傷和故障情況時，仍能夠可靠飛行的高生存力飛行控制系統(tǒng)，文中介紹了可重構(gòu)飛行控制系統(tǒng)，針

2、對高生存力無人機可能出現(xiàn)的幾種典型故障進行了相應(yīng)的控制律重構(gòu)。 1.根據(jù)小擾動方程，結(jié)合已知的飛機氣動參數(shù)建立高空長航時無人機正常狀態(tài)下的線性模型。利用傳統(tǒng)的控制律設(shè)計方法——根軌跡法，在滿足飛行品質(zhì)的條件下，設(shè)計飛機在給定狀態(tài)點的控制律。建立飛機非線性模型，根據(jù)仿真結(jié)果修正控制律形式及系數(shù)。 2.討論了可重構(gòu)飛控系統(tǒng)的故障可檢測性、可重構(gòu)性等基本概念。給出了線性系統(tǒng)的控制冗余和可重構(gòu)條件。根據(jù)故障狀態(tài)下的氣動數(shù)據(jù)建

3、立線性和非線性模型，用經(jīng)典控制律設(shè)計方法針對高生存力無人機設(shè)計了在典型單故障狀態(tài)下的控制律，并用matlab進行了數(shù)字仿真。 3.建立高生存力無人機三余度飛控系統(tǒng)半物理仿真的數(shù)字仿真模型，連接外部物理元件和設(shè)備，組成半物理仿真的閉環(huán)環(huán)境進行試驗，在半物理仿真試驗中對正常狀態(tài)及模擬的故障狀態(tài)下的控制律進行了驗證。 4.討論了在更詳細氣動數(shù)據(jù)的情況下控制律重構(gòu)的幾種方案，研究了在幾種操縱面故障情況下用偽逆法實現(xiàn)控制律重構(gòu)