基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统技术方案

技术编号:21571902 阅读:56 留言:0更新日期:2019-07-10 15:30
基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,假设滚转动导数主要源于滚转引起的机翼局部攻角改变,首先计算各数据节点的升力系数斜率,然后计算各数据节点的滚转动导数,最后插值得到任意节点的滚转动导数。该方法简单可靠,可以在线或离线使用,能够快速有效地估计滚转动导数,解决了数缺少动导数或者动导数误差较大对控制系统阻尼特性的严重影响。

Rolling Derivative Estimation Method and System for Winged Vehicle Based on Additional Angle of Attack

【技术实现步骤摘要】
基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统
本专利技术涉及一种滚转动导数估计方法及系统,主要用于有翼飞行器的气动模型参数计算与姿态控制设计。
技术介绍
动导数是大气层内飞行器的一个模型参数,它反映了角速度引起附加气动力矩的大小。缺少动导数或者动导数误差较大,将会严重影响控制系统的阻尼特性。对于高超声速飞行器,强非线性、强耦合、强不确定性等特点给控制系统设计带来严重挑战,相比普通有翼飞行器,高超声速飞行器对获取精确动导数的需求更加迫切。目前动导数计算主要基于Navier-Stokes方程、强迫振荡、自由振荡等,原理复杂、计算繁琐,难以适用于快速估计计算。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术原理复杂、计算繁琐、不能在线使用等问题,提供一种基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,简单可靠,适用于快速计算。本专利技术的技术解决方案是:基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,步骤如下:(1)根据升力系数数据表,计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应的升力系数斜率;(2)根据步骤(1)得到的升力系数斜率,计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,其特征在于步骤如下:(1)根据升力系数数据表,计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应的升力系数斜率;(2)根据步骤(1)得到的升力系数斜率,计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应的滚转动导数;(3)重复步骤(1)、(2),遍历升力系数数据表对应的所有舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间,得到滚转动导数数据表;(4)根据步骤(3)得到的滚转动导数数据表,向内插值得到任意节点的滚转动导数。

【技术特征摘要】
1.基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,其特征在于步骤如下:(1)根据升力系数数据表,计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应的升力系数斜率;(2)根据步骤(1)得到的升力系数斜率,计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应的滚转动导数;(3)重复步骤(1)、(2),遍历升力系数数据表对应的所有舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间,得到滚转动导数数据表;(4)根据步骤(3)得到的滚转动导数数据表,向内插值得到任意节点的滚转动导数。2.根据权利要求1所述的基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,其特征在于:所述升力系数数据表具体为:其中,升力系数数据表中各节点从小到大排列,即:δ1,i<δ1,i+1,…,δn,i<δn,i+1,βi<βi+1,Mai<Mai+1,αi,j<αi,j+1,每组舵偏角、侧滑角、马赫数以及攻角对应一个升力系数。3.根据权利要求1所述的基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,其特征在于:所述特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间是指:升力系数数表据中任意相邻两组数据对应的同一组舵偏角、同一侧滑角、同一马赫数、相邻攻角组成的攻角区间。4.根据权利要求1所述的基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,其特征在于:所述步骤(1)计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间的升力系数斜率,具体为:其中,CL为升力系数,α为攻角,CL(i,j+1)为升力系数数据表中舵偏角δ1,i~δn,i、侧滑角βi、马赫数Mai、攻角αi,j+1对应的升力系数值,CL(i,j)为升力系数数据表中舵偏角δ1,i~δn,i、侧滑角βi、马赫数Mai、攻角αi,j对应的升力系数值,为升力系数斜率在舵偏角δ1,i~δn,i、侧滑角βi、马赫数Mai、攻角区间[αi,j,αi,j+1)的计算值。5.根据权利要求1所述的基于附加攻角的有翼飞行器滚转动导数估计方法及系统,其特征在于:所述步骤(2)计算特定舵偏角、侧滑角、马赫数、攻角区间对应的滚转动导数,具体为:其中,为滚转动导数在舵偏角δ1,i~δn,i、侧滑角βi、马赫数Mai、攻角区间[αi,j,αi,j+1...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈上上何英姿王明光龚宇莲黄盘兴
申请(专利权)人:北京控制工程研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1