基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，包括以下步骤：获取影响飞行器控制系统的干扰项和故障项；根据干扰项和故障项分别建立干扰模型和故障模型；根据干扰模型和故障模型建立影响飞行器控制系统输入的动态模型；根据动态模型设计基础控制器；基于故障模式分别设计自适应控制器；基于自适应加权融合设计综合控制器。本发明专利技术能够在飞行器控制系统出现阵风扰动和未知执行器故障时，有效抑制阵风扰动和补偿故障，从而保证飞行器控制系统具有期望的闭环稳定和输出跟踪性能，从而能够实现稳定和渐进跟踪地控制目标，提高容错控制效果，保证飞行器的飞行安全。

【技术实现步骤摘要】
基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法
本专利技术涉及自动控制
，具体涉及一种基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，出现了一些具有大规模系统动态的性能关键的新型应用系统，如航空航天器，核反应堆，微电子机械系统以及智能电网系统。这些新型系统本身结构具有工作变化范围大，系统动态范围复杂，元部件较多等特点，使其极易受到外部环境的影响。其中，不确定的外部环境对系统的影响可表征为很多不确定的外部扰动，例如航空航天领域中的阵风、湍流、冰冻等不利机载条件。通常情况下，这些不确定的外部扰动可能会引起系统本身的不确定性，特别地，若系统还出现执行器故障，将进一步降低期望的系统性能，甚至引起系统不稳定，从而诱发灾难性事故。随着以飞行器为代表的性能关键系统的飞速发展，系统模型更加复杂，其非线性、多变量、强耦合、不确定性等特点更加突出，这些因素使得现有的控制理论和技术已不能满足飞行器安全飞行的要求，迫切需求新的控制理论和方法，以提高控制系统的安全可靠性，从而有效避免发生灾难性的事故和重大经济损失。尽管针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取影响飞行器控制系统的干扰项和故障项；/n根据所述干扰项和所述故障项分别建立干扰模型和故障模型；/n根据所述干扰模型和所述故障模型建立影响所述飞行器控制系统输入的动态模型；/n根据所述动态模型设计基础控制器，其中，所述基础控制器用于抑制干扰对所述飞行器控制系统输出的影响；/n基于故障模式分别设计自适应控制器，其中，所述自适应控制器用于补偿故障对所述飞行器控制系统输出的影响；/n基于自适应加权融合设计综合控制器，其中，所述综合控制器用于补偿故障和抑制干扰对所述飞行器控制系统性能的影响。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取影响飞行器控制系统的干扰项和故障项；
根据所述干扰项和所述故障项分别建立干扰模型和故障模型；
根据所述干扰模型和所述故障模型建立影响所述飞行器控制系统输入的动态模型；
根据所述动态模型设计基础控制器，其中，所述基础控制器用于抑制干扰对所述飞行器控制系统输出的影响；
基于故障模式分别设计自适应控制器，其中，所述自适应控制器用于补偿故障对所述飞行器控制系统输出的影响；
基于自适应加权融合设计综合控制器，其中，所述综合控制器用于补偿故障和抑制干扰对所述飞行器控制系统性能的影响。


2.根据权利要求1所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，其特征在于，还包括采用李雅普诺夫函数检验所述综合控制器。


3.根据权利要求2所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，其特征在于，所述干扰项为阵风扰动，所述故障项为飞行器的不确定执行器故障。


4.根据权利要求3所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，其特征在于，所述干扰模型为：



其中，为未知干扰参数，为已知基函数，其中，和分别为：






其中，j＝1,2,3。


5.根据权利要求4所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法，其特征在于，所述故障模型为：



其中，σ(t)为对应的执行器故障模式矩阵，v(t)为待设...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚雪莲，杨艺，朱燕，常瀚文，吴梦平，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32