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带有跟踪微分器的导弹增量动态逆控制律设计

宇航学报 2012年第10期33卷 1439-1444页

作者：董飞垚雷虎民李炯邵雷陈治湘空军工程大学导弹学院三原713800 空军指挥学院北京100097

针对基本动态逆控制鲁棒性差的特点,设计了一种带有跟踪微分器的导弹增量动态逆过载控制律。首先建立了快慢两个回路的导弹过载控制模型,然后通过状态速率反馈,对快慢回路分别设计了增量式动态逆控制律,并进行了鲁棒性分析。最后通过引... 详细信息

针对基本动态逆控制鲁棒性差的特点,设计了一种带有跟踪微分器的导弹增量动态逆过载控制律。首先建立了快慢两个回路的导弹过载控制模型,然后通过状态速率反馈,对快慢回路分别设计了增量式动态逆控制律,并进行了鲁棒性分析。最后通过引入快速跟踪微分器解决增量动态逆控制律中所需状态速率无法量测的问题。仿真结果表明,所设计的带有跟踪微分器的导弹增量动态逆控制律具有强鲁棒性。

关键词：增量动态逆鲁棒性跟踪微分器

基于跟踪微分器的增量动态逆容错控制方法及应用

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飞行力学 2023年第5期41卷 44-51页

作者：蔡云鹏张鹏韩英华沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

为提高飞机对干扰的鲁棒性,提出一种基于跟踪微分器的非线性增量动态逆控制方法,并基于此方法设计飞机飞行容错控制律。首先,利用传递函数补偿法同步角速度和舵面偏转信号降低角速度传感器对闭环系统的影响。然后,为克服估计角加速度时... 详细信息

为提高飞机对干扰的鲁棒性,提出一种基于跟踪微分器的非线性增量动态逆控制方法,并基于此方法设计飞机飞行容错控制律。首先,利用传递函数补偿法同步角速度和舵面偏转信号降低角速度传感器对闭环系统的影响。然后,为克服估计角加速度时差分放大残余噪声的问题,采用跟踪微分器来替代传统差分方法,在保证角加速度准确性的同时降低测量噪声。最后,通过数值仿真验证了所提出的基于跟踪微分器的增量动态逆控制方法的性能。结果表明,该控制方法对机翼损伤故障具有鲁棒性,能够消除传感器动态对系统的影响,并且能够有效降低测量噪声对系统的影响。

关键词：跟踪微分器增量动态逆传感器动态机翼损伤故障

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基于增量动态逆的协同轨迹控制方法研究

飞行力学 2024年第1期42卷 70-76页

作者：陈改改刘小雄聂铭涛张珊西北工业大学自动化学院陕西西安710072 陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室陕西西安710129 空装驻汉中地区军事代表室陕西汉中723200

针对协同飞行飞机的队形保持和轨迹跟踪问题,提出一种基于增量动态逆的协同轨迹控制方法。首先按照时标分离原理,利用增量动态逆设计飞机航迹控制律;然后使用非线性制导法完成复杂轨迹跟踪控制;接着基于一致性理论,设计4架飞机的长机-... 详细信息

针对协同飞行飞机的队形保持和轨迹跟踪问题,提出一种基于增量动态逆的协同轨迹控制方法。首先按照时标分离原理,利用增量动态逆设计飞机航迹控制律;然后使用非线性制导法完成复杂轨迹跟踪控制;接着基于一致性理论,设计4架飞机的长机-僚机协同飞行轨迹控制律,长机利用L1轨迹制导跟踪期望飞行轨迹,僚机通过基于一致性协议的协同控制律进行队形变换并跟踪长机。仿真结果表明,该方案能够很好地完成协同队形变换和协同轨迹跟踪控制。

关键词：增量动态逆 L1制导一致性协议协同轨迹跟踪

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基于增量动态逆的大型民用飞机容错控制策略

科学技术与工程 2021年第2期21卷 839-844页

作者：秦天成刘世前桑元俊王旭东上海交通大学航空航天学院上海200240

作动器故障是大型民用飞机飞行安全中面临的重要难题,为此,提出一种增量动态逆的容错控制方法,来解决飞行控制系统故障模式下的安全飞行控制问题。首先建立大型民用飞机非线性动力学模型及执行器故障模型;其次,根据非线性动态逆理论,提... 详细信息

作动器故障是大型民用飞机飞行安全中面临的重要难题,为此,提出一种增量动态逆的容错控制方法,来解决飞行控制系统故障模式下的安全飞行控制问题。首先建立大型民用飞机非线性动力学模型及执行器故障模型;其次,根据非线性动态逆理论,提出增量形式的动态逆算法,并针对执行器故障模式,设计相应的容错控制器,增量动态逆控制引入加速度信号反馈,降低了控制律对于模型的敏感度,提高了闭环系统的鲁棒性。针对姿态回路跟踪,设计了增量动态逆姿态控制器。最后,以某型民用飞机为对象,开展了执行器故障模式下姿态角跟踪控制仿真。仿真结果显示,增量动态逆控制律在大型民用飞机的容错控制策略方案中克服了模型的不确定性,且可以达到较好的控制效果。

关键词：非线性动态逆增量动态逆容错控制作动器故障

基于增量动态逆框架的舰载机直接升力航迹控制

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飞行力学 2021年第6期39卷 29-35,48页

作者：罗飞张军红航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710089

直接升力在舰载机下滑着舰过程中可以快速修正航迹误差、解耦航迹操纵复杂度。为了使直接升力控制充分实现上述改善效果和控制目标,利用逆反馈控制中的增量动态逆方法搭建了着舰模态控制律基础框架,同时在航迹控制通道上实现了直接升力... 详细信息

直接升力在舰载机下滑着舰过程中可以快速修正航迹误差、解耦航迹操纵复杂度。为了使直接升力控制充分实现上述改善效果和控制目标,利用逆反馈控制中的增量动态逆方法搭建了着舰模态控制律基础框架,同时在航迹控制通道上实现了直接升力控制。在数学推导动态逆与增量形式异同的基础上,仿真验证了两种控制框架实现直接升力的有效性。仿真结果表明,在增量动态逆着舰框架上实现的直接升力航迹控制具有更高的鲁棒性。

关键词：舰载机精确着舰直接升力增量动态逆

基于增量动态逆的V/STOL飞机悬停段控制

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飞行力学 2022年第4期40卷 27-33页

作者：刘亮陶呈纲薛艺璇甄子洋曹红波南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 航空工业成都飞机设计研究所四川成都610091

针对垂直/短距起降飞机在悬停段存在的动力学耦合、推力矢量控制冗余以及易受风干扰的问题,提出了一种基于增量非线性动态逆的协调解耦控制方法。首先,根据垂直/短距起降飞机概念方案,建立了推力矢量模型和悬停段的飞机六自由度非线性... 详细信息

针对垂直/短距起降飞机在悬停段存在的动力学耦合、推力矢量控制冗余以及易受风干扰的问题,提出了一种基于增量非线性动态逆的协调解耦控制方法。首先,根据垂直/短距起降飞机概念方案,建立了推力矢量模型和悬停段的飞机六自由度非线性模型。然后,根据时标分离原则,对不同时间尺度的子系统使用增量非线性动态逆方法设计了控制律。对于推力矢量控制冗余,采用改进的自适应粒子群算法进行控制分配。仿真结果验证了方法的有效性,以及对飞机参数摄动和风干扰的鲁棒性。

关键词：垂直/短距起降飞机悬停段增量动态逆控制分配

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基于增量动态逆的高超声速飞行器控制律设计

电光与控制 2013年第11期20卷 16-20页

作者：张军丁世宏陆佳辉江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

针对传统动态逆鲁棒性差的特点,设计了基于增量动态逆的高超声速飞行器的再入鲁棒控制律。首先建立了高超声速飞行器快慢两个回路的控制模型,通过非线性干扰观测器估计再入动力学外来的强干扰,进行前馈补偿;然后通过状态速率反馈,对快... 详细信息

针对传统动态逆鲁棒性差的特点,设计了基于增量动态逆的高超声速飞行器的再入鲁棒控制律。首先建立了高超声速飞行器快慢两个回路的控制模型,通过非线性干扰观测器估计再入动力学外来的强干扰,进行前馈补偿;然后通过状态速率反馈,对快慢回路分别设计了增量动态逆控制律,期望动力学采用了抗干扰能力和收敛速度快的非光滑控制律,提高了系统的鲁棒性;引入了线性跟踪-微分器解决了增量动态逆控制律所需状态速率无法测量的问题。最后,通过仿真验证了所提算法的有效性。

关键词：高超声速飞行器再入增量动态逆干扰观测器非光滑控制

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基于增量动态逆的无人机着舰控制方法

兵工自动化 2023年第4期42卷 85-92页

作者：韩笑李春涛苏子康戴飞南京航空航天大学自动化学院南京211106 中国人民解放军94804部队上海200434

针对舰载无人机着舰过程中的甲板运动、舰尾流等问题,提出一种基于舰机相对运动的舰载无人机增量动态逆着舰控制方法。在舰机相对运动和相应几何关系的基础上,推导出甲板运动情况下的相对下滑角与绝对下滑角之间的数学关系,从而实现对... 详细信息

针对舰载无人机着舰过程中的甲板运动、舰尾流等问题,提出一种基于舰机相对运动的舰载无人机增量动态逆着舰控制方法。在舰机相对运动和相应几何关系的基础上,推导出甲板运动情况下的相对下滑角与绝对下滑角之间的数学关系,从而实现对理想着舰轨迹线的精确跟踪;设计增量动态逆控制律,在充分利用测量信息的基础上摆脱对模型精度的过度依赖,在保证跟踪精度的同时能够有效降低计算负荷。仿真结果表明:该方法能够精确跟踪理想着舰轨迹,有效降低甲板运动对着舰精度的影响,同时设计的增量动态逆控制器具有较强的鲁棒性。

关键词：舰载无人机着舰相对运动增量动态逆舰尾流

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基于增量动态逆的着舰控制方法研究

航空工程进展 2024年第6期15卷 143-149页

作者：段卓毅赵乐天张军红刘小雄航空工业第一飞机设计研究院总体气动设计研究所西安710089 航空工业第一飞机设计研究院飞控系统设计研究所西安710089 西北工业大学自动化学院西安710129

精确的着舰控制以及提高着舰过程的安全性和可靠性是舰载机安全回收的难点问题。提出一种基于增量动态逆的着舰控制系统,采用基于增量动态逆的迎角保持回路与航迹角速率控制回路的方法,实现迎角与航迹的解耦以及直接升力对航迹的直接控... 详细信息

精确的着舰控制以及提高着舰过程的安全性和可靠性是舰载机安全回收的难点问题。提出一种基于增量动态逆的着舰控制系统,采用基于增量动态逆的迎角保持回路与航迹角速率控制回路的方法,实现迎角与航迹的解耦以及直接升力对航迹的直接控制;引入微分跟踪器对增量动态逆控制律中需要的航迹角加速度信号进行估计,通过仿真对着舰控制系统进行验证。结果表明:基于增量动态逆的着舰控制系统具有优异的控制精确性、快速性以及鲁棒性,在不同海况干扰下能够实现对航迹的精确跟踪,并且着舰点满足对舰载机着舰点分布的品质要求。

关键词：舰尾流增量动态逆 “魔毯” 着舰控制

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