基于权值优化的多操纵面抗饱和控制分配策略

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基于权值优化的多操纵面抗饱和控制分配策略
孙 超 姣"陈 ! 勇"景 ! 博"李 ! 娟)
"'空军工程大学航空工程学院陕西 西安 F"**?A )'鲁东大学数学与统计科学学院山东 烟台 )#!*)=
! ! 摘 ! 要 针 对 多 操 纵 面 飞 行 器 难 实 现 协 调 控 制 易 陷 入 舵 面 饱 和 的 问 题 基 于 权 系 数 空 间 优 化 提 出 了 两 类 最 优抗饱和赋权控制分配策略研究了加权伪逆和混合优化分配两类方法统一的控制律和共有的权系数优化特 性以实际舵偏误差为变量分别构造李雅普诺夫函数沿误差下降的梯度方向 推 导 出 保 证 系 统 稳 定 的 线 性 矩 阵 不等式以权系数变化最小为目标建立了抗饱和赋权控制分配权系数优化模 型 结 果 表 明该 方 法 在 保 证 精 确 跟 踪 主 环 虚 拟 控 制 指 令 的 同 时 能 够 快 速 地 调 节 操 纵 面 饱 和 状 态 下 的 控 制 权 系 数 较 好 地 实 现 了 抗 饱 和 控 制
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=! 引 ! 言
为保证飞行 控 制 系 统 在 控 制 功 能 上 具 有 足 够 的 可 靠 性'现代先进飞机 普 遍 采 用 多 操 纵 面 配 置$ 操 纵 面 的 过 驱 动布局在各轴向具备 了 冗 余 的 控 制 效 能'改 变 了 传 统 单 轴 单变量控制方式'为 飞 机 运 动 提 供 了 多 种 可 选 择 的 操 纵 面 组合$如何实现多操纵面协调偏转一直是困扰控制分配技 术研究和发 展 的 热 点 难 点 问 题 $ *"+ 操 纵 面 运 动 不 统 一'产 生-内讧.时极易导 致 舵 面 控 制 效 能 相 互 抵 消)个 别 操 纵 面 陷入饱和-陷阱.'甚至无法达到最优巡 航)最 佳 隐 身 突 防 等
作战任务的飞行性能要求$ 加权 伪 逆 !@054B/C.0;8%<53W06.0'MJS")混 合 优 化 !15T08
%C/515G7/5%3'^X"等赋 权 控 制 分 配 方 法'通 过 合 理 地 配 置 操纵面控制权系数'能够有效地设计操纵 面 组 合 偏 转 方 式' 实现飞机按升阻比最大)阻力最小)三轴力 矩 最 精 确 以 及 隐 身截面最优 化 等 条 件 飞 行'受 到 了 研 究 人 员 的 高 度 重 视$ 文献*)+结合加权 伪 逆 和 输 出 滑 模 控 制 研 究 了 多 操 纵 面 飞 控系统的容错控制分配及其稳定性问题#文 献*?+针 对 操 纵 面共面时加权伪逆法 中 出 现 奇 异 的 情 形'提 出 了 引 入 无 关 阻尼或应用奇异值 分 解 的 分 配 方 法$ 文 献 *!+将 加 权 伪 逆
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第 !" 卷 ! 第 # 期
系统工程与电子技术
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