再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法技术方案

技术编号:15822123 阅读:61 留言:0更新日期:2017-07-15 04:30
再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法,首先对飞行试验数据进行预处理得到x、y、z三个通道的角速度和角加速度,然后利用公式计算x、y、z三个通道的力矩,接着对姿控动力系统三通道力矩进行建模,最后基于最小二乘准则的方程误差法进行高空力矩特性辨识。本发明专利技术能够获得更准确的辨识结果,尤其在RCS开关频率较高时,相对于传统方法,本发明专利技术辨识结果改善效果更加明显。

【技术实现步骤摘要】
再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法
本专利技术涉及再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法,属于飞行器总体设计领域。
技术介绍
再入飞行器在返回大气层过程中通常使用反作用控制系统(RCS)进行姿态稳定控制,即姿控动力系统。由于再入高速飞行过程中,RCS开启时会产生喷流干扰,包括RCS羽流对飞行器表面产生冲刷效应、粒子撞击效应,以及与外部流场的耦合干扰效应等,导致RCS的实际工作特性与地面试验标定结果存在差异,因此需要通过飞行试验辨识出实际飞行环境下的RCS真实推力特性和控制特性。传统上,RCS辨识方法通常采用输出误差法,其中RCS工作过程建模准确程度关系到辨识结果的准确性。通常利用梯形函数或者方波函数等简化函数形式描述RCS从关闭状态到稳定工作状态和从稳定工作状态到关闭状态的动态过程,而RCS在实际工作中动态过程通常与梯形函数的斜坡形式或者方波函数的阶跃形式存在差异,导致传统方法的辨识结果准确性较差,特别是当RCS开关频率较高,稳定工作时间较短时,RCS开关过程的建模准确性对辨识结果的影响更大。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供再入飞行器姿控动本文档来自技高网...
再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法

【技术保护点】
再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法,其特征在于步骤如下:步骤一:对飞行试验数据进行预处理得到x、y、z三个通道的角速度和角加速度,所述预处理内容包括:跳点剔除和补正、时标对齐、数据插值、数据平滑、数据微分以及相容性检验;步骤二:利用如下公式计算x、y、z三个通道的力矩:

【技术特征摘要】
1.再入飞行器姿控动力系统高空力矩特性辨识方法,其特征在于步骤如下:步骤一:对飞行试验数据进行预处理得到x、y、z三个通道的角速度和角加速度,所述预处理内容包括:跳点剔除和补正、时标对齐、数据插值、数据平滑、数据微分以及相容性检验;步骤二:利用如下公式计算x、y、z三个通道的力矩:其中Mx、My和Mz为三个通道的力矩,Ixx、Iyy、Izz、Ixy、Ixz、Iyz分别为飞行器的惯性张量,ωx、ωy、ωz为三个通道的角速度,为三个通道的角加速度;步骤三:对姿控动力系统三通道力矩进行建模;步骤四:基于最小二乘准则的方程误差法进行高空力矩特性辨识,辨识模型如下所示:Yi=Xiθi+νii=x,y,z其中θi=[ai1ai2…ain]Yi为第i个通道的过程输出向量,Xi为第i个通道的可观测数据矩阵,Mi(1)、Mi(...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏宇陈芳王颖程璞肖振王毓栋闵昌万陈敏刘秀明武斌吴小华姜智超郭振西陈安宏黄兴李朱广生阎君
申请(专利权)人:北京临近空间飞行器系统工程研究所中国运载火箭技术研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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