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基于进化策略的飞行器纵向控制律设计

控制工程 2009年第S3期16卷 92-94页

作者：刘家学吕继兴中国民航大学航空自动化学院天津300300

针对飞行器纵向通道控制,采用输出反馈线性二次型调节器的设计方法,将调节器参数设计问题转化为无约束条件下极小值的寻优问题。提出了一种结合进化策略的极小值寻优方法,将基于输出反馈的系统性能指标作为进化策略的适应度函数,阐述了... 详细信息

针对飞行器纵向通道控制,采用输出反馈线性二次型调节器的设计方法,将调节器参数设计问题转化为无约束条件下极小值的寻优问题。提出了一种结合进化策略的极小值寻优方法,将基于输出反馈的系统性能指标作为进化策略的适应度函数,阐述了进化策略计算模型,说明了进化计算中个体的组成元素,讨论了在进化计算中使用的变异算子和选择算子的设计选择方法。进化策略的引入避开了反馈增益初始值选取及有效解获取困难的问题,实现了对反馈增益的快速全局优化。仿真实验结果表明,该方法在进化37代后即寻找到最优反馈增益,同时基于该参数的调节器使飞行器的动态系统性能指标有了较明显的提高。

关键词：纵向控制律进化计算线性二次型调节器最优控制

无尾飞翼式高空长航时无人机纵向控制律设计研究

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科学技术与工程 2007年第16期7卷 4111-4116页

作者：张琳周洲西北工业大学航空学院西安710072

以某无尾飞翼式高空长航时无人机为研究对象,分析了自然飞机在高空巡航状态时的纵向稳定性,介绍并改进了传统的无人机巡航状态纵向控制律设计方法。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,对两种方法进行对比分析。分析结果表明,由于无... 详细信息

以某无尾飞翼式高空长航时无人机为研究对象,分析了自然飞机在高空巡航状态时的纵向稳定性,介绍并改进了传统的无人机巡航状态纵向控制律设计方法。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,对两种方法进行对比分析。分析结果表明,由于无人机飞控系统的自动驾驶仪是始终在环的,不必像传统方法一样考虑带有增稳的控制系统的稳定性。因此,改进的设计方法更适合于无尾飞翼式高空长航时无人机巡航状态的纵向飞行控制系统的设计。

关键词：无尾飞翼高空长航时无人机纵向控制律仿真

某小型无人机近地飞行纵向控制律的设计与仿真

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兵工自动化 2014年第7期33卷 29-32页

作者：陈鹏段凤阳郑志成肖伟张庆杰空军航空大学飞行器控制系长春130022

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的... 详细信息

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的纵向控制律,并运用2个超声波高度表来精确地控制小型无人机的姿态和轨迹。分析结果表明:该方案控制效果良好,可以满足近地飞行的纵向稳定和控制,保证飞机安全飞行。

关键词：无人机纵向控制律超声波高度表螺旋桨防擦地近地飞行

无人机纵向控制律设计以及纵向轨迹跟踪仿真研究

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科学技术与工程 2011年第36期11卷 9008-9011页

作者：刘烨王新民周健西北工业大学自动化学院西安710129

利用经典PID理论设计无人机纵向双通道控制律,用以跟踪能量状态法优化出的无人机纵向最优轨迹。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动。再利用经典PID理论对无人机纵向... 详细信息

利用经典PID理论设计无人机纵向双通道控制律,用以跟踪能量状态法优化出的无人机纵向最优轨迹。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动。再利用经典PID理论对无人机纵向运动的俯仰回路和推力回路进行控制律设计。然后通过能量状态法优化出一条无人机纵向爬升、巡航和下降的最优轨迹。最后,用MATLAB进行轨迹跟踪仿真计算。仿真结果表明,设计出的控制律可以很好的跟踪优化出的最优轨迹,并且节油效果良好。

关键词：无人机纵向控制律能量状态法轨迹跟踪

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固定翼无人机纵向控制律设计及仿真验证

科学技术与工程 2010年第9期10卷 2134-2138页

作者：何湘智王荣春罗倩倩北京航空工程技术研究中心北京100076

利用经典控制理论中的根轨迹法对某固定翼无人机纵向控制律进行分析设计。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动;再利用俯仰角速率和俯仰角双回路反馈实现俯仰角控制回... 详细信息

利用经典控制理论中的根轨迹法对某固定翼无人机纵向控制律进行分析设计。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动;再利用俯仰角速率和俯仰角双回路反馈实现俯仰角控制回路;之后通过分析系统附加开环零点对系统稳定性和动态性能的影响确定高度积分增益实现高度控制回路,利用Matlab进行了仿真,给出了仿真结果。仿真结果表明控制参数设计合理,根轨迹法是设计飞行控制律有效而成熟的方法。

关键词：无人机根轨迹纵向控制律仿真

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大型民机系统纵向Nz控制律设计

软件导刊 2020年第11期19卷 150-153页

作者：张翰谢殿煌中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院民用飞机模拟飞行国家重点实验室上海201210

针对国内民机系统纵向稳定性较差、飞机纵向短周期模态响应稳定性不足等问题,以某大型民机为研究对象,基于特征结构配置方法,利用逆模型的思路确定控制系统前馈增益系数,并基于某典型配平状态点,利用线性模型设计该飞机纵向控制律。线... 详细信息

针对国内民机系统纵向稳定性较差、飞机纵向短周期模态响应稳定性不足等问题,以某大型民机为研究对象,基于特征结构配置方法,利用逆模型的思路确定控制系统前馈增益系数,并基于某典型配平状态点,利用线性模型设计该飞机纵向控制律。线性仿真分析中,利用俯仰角速率q响应准则评价控制方案效果。仿真结果表明,采用特征结构配置方法设计的纵向飞行控制律具有良好控制效果,可以改善系统飞行品质使其达到一级飞行品质要求,相比于经典控制理论,通过特征结构配置方法进行纵向Nz控制律设计可以一次性确定反馈增益系数,缩短控制律设计时间。

关键词：民机飞控系统纵向控制律特征结构配置线性仿真分析飞行品质

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舰载机着舰纵向非仿射模型控制器设计

系统工程与电子技术 2018年第3期40卷 635-642页

作者：张杨吴文海胡云安高丽海军航空工程学院青岛校区航空仪电控制系山东青岛266041 海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001

针对舰载机着舰的纵向非仿射模型,考虑舰尾流扰动的影响,提出基于非仿射模型的预设性能的控制律方法。与传统反演方法通过设置假设条件将舰载机模型转换成仿射形式不同,将舰载机模型转换为更一般的非仿射形式,放宽了假设条件,并在此模... 详细信息

针对舰载机着舰的纵向非仿射模型,考虑舰尾流扰动的影响,提出基于非仿射模型的预设性能的控制律方法。与传统反演方法通过设置假设条件将舰载机模型转换成仿射形式不同,将舰载机模型转换为更一般的非仿射形式,放宽了假设条件,并在此模型基础上设计控制律方法,使高度、迎角、俯仰角和俯仰角速率等误差满足预先设定的范围。该方法减少了计算量,控制器结构更加简单,同时对舰尾流扰动具有较强的鲁棒性,提高了着舰航迹精度。

关键词：舰载机着舰纵向控制律非仿射模型预设性能