【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制器设计方法,特别是涉及一种。
技术介绍
飞机鲁棒控制是目前国际航空界研究的重点课题之一,在高性能飞机控制器设计时,必须考虑鲁棒稳定性和鲁棒控制问题;实际飞行器模型是很复杂的未知模型结构的非线性微分方程式,为了描述这种复杂的非线性,人们通常采用风洞和飞行试验得到按离散数据描述的试验模型;为了减少风险并降低试验成本,通常按照不同高度、马赫数进行飞行机动试验,这样,描述飞行器试验模型的离散数据并不是很多,这种模型对静稳定性较好的飞行器很实用。然而,现代和未来的战斗机为了提高“机敏性”都放宽了对静态稳定性的限制,战斗机通常要求在开环临界稳定点附近工作;这样就要求飞行控制系统能良好地处理模型不确定性问题;在实际飞行控制系统设计中要考虑以下几个主要问题(I)将试验得到离散数据用某一逼近模型来描述,模型中存在未建模动态;(2)风洞试验不能进行全尺寸模型自由飞、存在约束,飞行试验离散点选择、初始飞行状态、机动飞行的输入动作选择等不可能将所有的非线性充分激励,采用系统辨识所得模型存在各种各样的误差;(3)飞行环境与试验环境有区别,流场变化和干扰等使得实际气动力、力矩模型与试验模型有区别;(4)执行部件与控制元件存在制造容差,系统运行过程中也存在老化、磨损等现象,与飞行试验的结果不相同;(5)在实际工程问题中,需要控制器比较简单、可靠,通常需要对数学模型人为地进行简化,去掉一些复杂的因素;因此,在研究现代飞机的控制问题时,就必须考虑鲁棒性问题;特别是飞行器迎角、侧滑角测量和许多物理、化工过程中存在着不同程度的时间滞后不确定性,如果在系统的分析或设计过程 ...
【技术保护点】
一种飞行器多个时间滞后模型逼近及控制器设计方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一、在给定高度、马赫数条件下通过风洞或飞行试验得到含有r个时间滞后不确定性的飞行器模型为:x·=(A0+ΔA0)x+Σi=1rAτix(t-τi)+Bu式中,x∈Rn,u∈Rm分别为状态和输入向量,A0,Aτi(i=1,2,…,r),B为已知常系数矩阵,τi(i=1,2,…,r)为未知延迟时间,ΔA0为系数矩阵未知部分;全文符号相同;迭代求解N,式中:xreal(t)为实际系统状态响应;将模型表达成:x·=(A+ΔA)x+Bu---(1)式中,x∈Rn,u∈Rm分别为状态和输入向量,A=(A0+AτN),B为已知的系数矩阵,ΔA为系数矩阵未知部分;选择飞行控制器为:u=?Kx式中,K为反馈矩阵;带入(1)式中,有:x·=(A-BK+ΔA)x步骤二、选取(A?B?K)的特征值各不相同且实部为负,设计反馈矩阵K使得满足条件:Λ>M?T(ΔA)T?M?T?M?1ΔA?M;该控制器使得x&Cent
【技术特征摘要】
1.一种飞行器多个时间滞后模型逼近及控制器设计方法,其特征在于包括以下步骤步骤一、...
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