【技术实现步骤摘要】
本申请属于飞行控制领域，特别涉及一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法及系统。
技术介绍
1、滚转角控制是飞行器飞行时最常用的一种控制模式，常规的控制方法是使用滚转力矩产生装置(如副翼)来进行直接控制滚转角。但是对于一些大展弦比或者柔性飞行器，由于机翼的变形导致了滚转力矩产生装置的效果不佳甚至反效，此时使用常规的滚转力矩产生装置可控滚转角边界急剧减小甚至无法控制滚转角。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提供了一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法及系统，通过利用横航向稳定的飞行器本身的静稳定性，基于偏航力矩产生装置来间接精确控制滚转角。
2、本申请第一方面提供了一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，主要包括：
3、步骤s1、基于目标滚转角与实际滚转角确定滚转角偏差；
4、步骤s2、根据所述滚转角偏差确定目标滚转角变化率；
5、步骤s3、根据飞行器的俯仰角、滚转角、俯仰角速率、滚转角速率、偏航角速率确定滚转角变化率；
6、步骤s4、根据滚转角变化率与目标滚转角变化率的差值经比例积分获得偏航力矩产生装置的控制指令。
7、优选的是，步骤s4之后进一步包括：
8、步骤s5、基于所述偏航力矩产生装置的控制指令诱导出侧滑角，通过侧滑角产生的飞行器本身横向静稳定力矩与横航向阻尼和交感力矩平衡从而到滚转角控制。
9、优选的是，步骤s3中，通过以下公式确定滚转角变化率
10、
11、优选的是，步骤s4进一步包括通过限幅器对偏航力矩产生装置的控制指令进行最大值与最小值的限制。
12、本申请第二方面提供了一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制系统，主要包括：
13、滚转角偏差确定模块，用于基于目标滚转角与实际滚转角确定滚转角偏差；
14、目标滚转角变化率确定模块，用于根据所述滚转角偏差确定目标滚转角变化率；
15、滚转角变化率确定模块，用于根据飞行器的俯仰角、滚转角、俯仰角速率、滚转角速率、偏航角速率确定滚转角变化率；
16、控制指令确定模块，用于根据滚转角变化率与目标滚转角变化率的差值经比例积分获得偏航力矩产生装置的控制指令。
17、优选的是，所述滚转角控制系统还包括：
18、侧滑角生成模块，用于基于所述偏航力矩产生装置的控制指令诱导出侧滑角，通过侧滑角产生的飞行器本身横向静稳定力矩与横航向阻尼和交感力矩平衡从而到滚转角控制。
19、优选的是，在所述滚转角变化率确定模块中，通过以下公式确定滚转角变化率
20、
21、其中，p为滚转角速率，q为俯仰角速率，r为偏航角速率，φ为滚转角，θ为俯仰角。
22、优选的是，所述控制指令确定模块包括：
23、限幅器，用于对偏航力矩产生装置的控制指令进行最大值与最小值的限制。
24、本申请形成偏航力矩产生装置的控制指令，通过偏航力矩产生装置并利用飞行器本身的横航向静稳定性来达成间接控制滚转角的目的，该控制结构和方法可以精确控制飞行器的滚转角速率和滚转角，能够拓宽飞行器的滚转边界，可以解决大展弦比飞行器的副翼舵效低的问题。
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1.一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，步骤S4之后进一步包括：
3.如权利要求1所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，步骤S3中，通过以下公式确定滚转角变化率
4.如权利要求1所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，步骤S4进一步包括通过限幅器对偏航力矩产生装置的控制指令进行最大值与最小值的限制。
5.一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制系统，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制系统，其特征在于，所述滚转角控制系统还包括：
7.如权利要求5所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制系统，其特征在于，在所述滚转角变化率确定模块中，通过以下公式确定滚转角变化率
8.如权利要求5所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制系统，其特征在于，所述控制指令确定模块包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，步骤s4之后进一步包括：
3.如权利要求1所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，步骤s3中，通过以下公式确定滚转角变化率
4.如权利要求1所述的基于偏航力矩产生装置的滚转角控制方法，其特征在于，步骤s4进一步包括通过限幅器对偏航力矩产生装置的控制指令进行最大值与最小...
【专利技术属性】
技术研发人员：张贺，王博，赵昊罡，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：
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