一种自动着舰纵向飞行控制系统参数获取方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动着舰纵向飞行控制系统的参数获取方法，首先将描述舰载机着舰纵向运动的线性小扰动模型作为被控对象，基于F/A‑18A舰载机自动着舰纵向控制律构建自动着舰纵向飞行控制系统模型，然后将系统稳定性理论、F/A‑18A舰载机飞行数据和控制系统优化方法相结合，针对自动着舰纵向飞行控制系统具有的级联嵌套回路结构，自俯仰角速度控制回路起，由内向外、逐个回路地校正了自动驾驶仪、进场功率补偿系统和引导律3个部分的待定参数。上述方法简便、高效，可使自动着舰飞行控制系统具备良好的纵向操纵性能，具有较高的实用价值。

A parameter acquisition method of longitudinal flight control system for automatic landing

【技术实现步骤摘要】
一种自动着舰纵向飞行控制系统参数获取方法
本专利技术涉及航空工程起降
，尤其涉及一种自动着舰纵向飞行控制系统参数获取方法。
技术介绍
舰载机着舰阶段，环境干扰因素复杂，但控制精度要求高，因而飞行员操作难度很大。为提升着舰成功率、减轻飞行员执行着舰任务的压力，美国海军自上世纪50年代起开始研究全自动着舰技术，通过自动着舰引导系统(AutomaticCarrierLandingSystem,ACLS)使舰载机“无需手控、全天候、全自动”回收。目前，ACLS已大量投入实战，成为辅助舰载机着舰的最有效工具之一，特别是在飞行员无法胜任的极端情况(如大雾和沙尘天气)，ACLS发挥了不可替代的重要作用，例如用于保障F-18和F-35舰载机自动上舰的AN/SPN-46系统，以及引导中型无人旋翼机“火力侦察兵”全自动回收的UCARS系统。ACLS主要由甲板运动补偿系统和飞行控制系统(FlightControlSystem,FCS)组成，FCS分为舰载系统和机载系统：舰载部分负责解算自动着舰引导律，机载部分按照功能又分为控制增稳系统(ControlA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动着舰纵向飞行控制系统参数获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1、将描述舰载机着舰纵向运动的线性小扰动模型作为被控对象，基于F/A-18A舰载机自动着舰纵向控制律构建自动着舰纵向飞行控制系统模型；/n步骤2、根据舰载机着舰控制的精度要求并参考F/A-18A舰载机自动着舰性能测试结果，设定自动着舰纵向飞行控制系统参数校正目标；/n步骤3、基于所构建的模型计算出俯仰角速率控制回路的传递函数，并根据控制理论中的稳定性判据缩小俯仰角速率控制回路参数K

【技术特征摘要】
1.一种自动着舰纵向飞行控制系统参数获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将描述舰载机着舰纵向运动的线性小扰动模型作为被控对象，基于F/A-18A舰载机自动着舰纵向控制律构建自动着舰纵向飞行控制系统模型；
步骤2、根据舰载机着舰控制的精度要求并参考F/A-18A舰载机自动着舰性能测试结果，设定自动着舰纵向飞行控制系统参数校正目标；
步骤3、基于所构建的模型计算出俯仰角速率控制回路的传递函数，并根据控制理论中的稳定性判据缩小俯仰角速率控制回路参数KQ、KI和KP的取值范围；
步骤4、优化俯仰角速率控制回路对幅度0.01rad角速率指令的阶跃响应，当优化结果与F/A-18A舰载机自动着舰俯仰角速率控制回路的性能测试情况相接近时可停止优化，获得俯仰角速率控制回路的参数；
步骤5、固定步骤4得到的参数校正结果，以F/A-18A舰载机着舰阶段垂直速度响应性能为优化目标，通过优化自动驾驶仪对高度变化率偏差指令的阶跃响应校正自动驾驶仪中待定参数；
步骤6、固定步骤4、步骤5得到的参数校正结果，对进场功率补偿系统APCS参数进行校正，主要是调节Ke和KαP两个控制增益；
步骤7、固定步骤6得到的参数校正结果，再进行步骤5，之后重复进行步骤6和5的操作，直到高度变化率和迎角的响应都达到参数校正目标为止；
步骤8、固定步骤7得到的参数校正结果，通过优化舰载机进场高度的阶跃响应来校正引导律参数KH。


2.根据权利要求1所述自动着舰纵向飞行控制系统的参数获取方法，其特征在于，在步骤1中，所述将描述舰载机着舰纵向运动的线性小扰动模型作为被控对象具体为：
采用能描述舰载机着舰纵向运动的线性小扰动模型作为被控对象，其表达式为：


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【专利技术属性】
技术研发人员：董然，李晶，孙岩，温馨，申耀龙，王啸枫，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京;11