一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法技术

本发明专利技术提供的是一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法。步骤1：获取小型飞机飞行状态量及控制量；步骤2：预估扰动气流状态量；步骤3：计算乘客舒适度并确定补偿量；步骤4：构造位置及速度补偿控制器；步骤5：构造飞机姿态角补偿控制器；步骤6：构造飞机姿态角速度偿控制器；步骤7：确定各控制器参数。本发明专利技术针对小型飞机着陆过程，本发明专利技术提出提高乘客舒适度的控制方法，设计扰动观测器预估扰动气流速度分量，提出乘客舒适度的计算方法，构建乘客舒适度补偿模型，结合基于非线性动态逆的横纵向综合设计思想，有效控制飞机着陆过程状态偏差，实现提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的目的。

A Control Method for Improving Passenger Comfort during Landing of Small Aircraft

The invention provides a control method for improving passenger comfort during landing of small aircraft. Step 1: Obtain the flight state and control quantity of small aircraft; Step 2: Predict the disturbance flow state quantity; Step 3: Calculate passenger comfort degree and determine compensation quantity; Step 4: Construct position and speed compensation controller; Step 5: Construct attitude angle compensation controller; Step 6: Construct attitude angle velocity compensation controller; Step 7: Determine the parameters of each controller. According to the landing process of a small aircraft, the present invention proposes a control method for improving passenger comfort, designs a disturbance observer to predict the velocity component of disturbed airflow, proposes a calculation method for passenger comfort, constructs a passenger comfort compensation model, and effectively controls the state deviation in the landing process of an aircraft by combining the comprehensive design idea of lateral and longitudinal based on non-linear dynamic inversion, so as to achieve a small improvement. The purpose of passenger comfort during landing of Type I aircraft.

【技术实现步骤摘要】
一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法
本专利技术涉及的是一种飞机自动控制方法，具体地说是一种小型飞机着陆过程的控制方法。
技术介绍
随着国民经济的发展，小型飞机的数量越来越多，应用范围越来越广，小型飞机体积小，构造相对简单，在休闲和旅行等诸多方面备受青睐，乘客对乘坐小型飞机的舒适度要求较高。但是小型飞机由于其质量小，可装载乘客较少，因此受扰动气流影响较大，特别是在小型飞机着陆过程中，剧烈的气流扰动，造成飞机垂向和横侧向的速度变化容易引起乘客眩晕甚至晕机的情况，同时，飞机在接近地面的着陆过程中，飞机状态控制精度下降导致的飞机姿态角速度的变化，也容易造成乘客眩晕情况，以上严重影响乘客的舒适度。为此，针对小型飞机着陆过程，有效抑制扰动气流的影响和减小飞机飞行状态偏差，在提高乘客舒适度方面，具有重要的理论研究意义和现实应用意义。截止到目前，小型飞机仍采用飞行员人工操控方式完成着陆工作，通过操控驾驶杆和油门杆控制飞机的飞行状态，操控策略主要依赖飞行员的经验。但是人工操控存在如下缺点：首先，飞行员操控无法及时有效地抑制不确定的扰动气流的影响；其次，飞行员为了准确控制飞机，往往将纵向和横侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法，其特征是：步骤1：获取小型飞机飞行状态量及控制量；步骤2：预估扰动气流状态量；步骤3：计算乘客舒适度并确定补偿量；步骤4：构造位置及速度补偿控制器；步骤5：构造飞机姿态角补偿控制器；步骤6：构造飞机姿态角速度偿控制器；步骤7：确定各控制器参数。

【技术特征摘要】
1.一种提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法，其特征是：步骤1：获取小型飞机飞行状态量及控制量；步骤2：预估扰动气流状态量；步骤3：计算乘客舒适度并确定补偿量；步骤4：构造位置及速度补偿控制器；步骤5：构造飞机姿态角补偿控制器；步骤6：构造飞机姿态角速度偿控制器；步骤7：确定各控制器参数。2.根据权利要求1所述的提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法，其特征是飞行状态量的计算式为：其中，x为飞机状态量，u为飞机控制量，f、g、h、k为状态量的非线性表达式、由飞机状态量及气动参数构成；所述控制量是通过传感器获得小型飞机执行机构的舵偏角和油门开度。3.根据权利要求1所述的提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法，其特征是：所述预估扰动气流状态量中，小型飞机着陆参考模型通过非线性着陆模型在期望状态点处泰勒级数展开获得，着陆参考模型为：其中，A、B、C、D为线性方程状态矩阵，根据步骤1中输出的状态量和控制量，将非线性着陆模型和参考模型构建为扰动状态观测器，输出预估的扰动气流状态量。4.根据权利要求1所述的提高小型飞机着陆过程乘客舒适度的控制方法，其特征是所述计算乘客舒适度并确定补偿量具体包括：建立小型飞机乘客舒适度模型，并利用模糊控制理论，建立速度、姿态角、姿态角速度与乘客舒适度的非线性输入输出关系，舒适度函数Fc表示为：Fc＝ξ(Vxga,Vyga,Vzga,φ,θ,p,q)其中，Vxga、Vyga和Vzga为扰动气流在地面坐标系下的速度分量，φ为滚转角，θ为俯仰角，p为滚转角速度，q为俯仰角速度，ξ表示影响...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立鹏，张智，朱齐丹，夏桂华，苏丽，栗蓬，杨智博，鲁鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23