一种针对高速飞行器姿态控制的预定性能控制方法

    公开(公告)号:CN118295439B

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410729631.0

    申请日:2024-06-06

    Abstract: 本发明提供了一种针对高速飞行器姿态控制的预定性能控制方法,涉及飞行器控制技术领域,包括:根据运动状态参数构建目标高速飞行器的动力学方程;构建目标高速飞行器的姿态控制系统模型;针对不确定性干扰以及通道间的耦合,基于鲁棒一致收敛观测器理论分别设计姿态控制系统模型的外环子系统与内环子系统的一致收敛鲁棒微分观测器,对不确定性干扰进行跟踪并滤除;基于预定性能控制算法,将受约束的目标高速飞行器姿态跟踪误差转化为无约束误差;设计目标高速飞行器的姿态外环控制器;设计了目标高速飞行器的姿态内环控制器,以完成针对目标高速飞行器的姿态控制。本发明能够在实现对高速飞行器的稳定快速精确控制的基础上,解决进气约束问题。

    一种基于滚转制导的高速飞行器执行机构控制分配方法

    公开(公告)号:CN118113054B

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410519397.9

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 本发明提供了一种基于滚转制导的高速飞行器执行机构控制分配方法,涉及航天技术领域,方法包括:基于当前时刻飞行器的三自由度质心运动模型,根据滚转制导律计算需用过载并得到法向需用过载和侧向需用过载;对法向需用过载、侧向需用过载和滚转角指令进行调整,得到最终需用过载和最终滚转角指令;根据飞行器状态、飞行器气动参数和最终需用过载确定飞行器的俯仰舵偏指令;根据最终滚转角指令和飞行器的滚转角确定飞行器的滚转通道RCS的推力指令;根据俯仰舵偏指令和滚转通道RCS的推力指令确定下一时刻飞行器不同执行机构的输出。本发明解决了飞行器制导指令对飞行器执行机构控制分配不合理导致飞行器的机动能力受限或是姿态失稳的问题。

    基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法

    公开(公告)号:CN117852306B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410238547.9

    申请日:2024-03-04

    Abstract: 本发明公开一种基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法,涉及飞行器动力学与控制技术领域,所述方法包括:对飞行器进行物理抽象和假定简化,得到多刚体系统;飞行器为变体高速飞行器;多刚体系统包括:机身、左机翼和右机翼;基于多刚体系统,选取广义坐标向量,进行运动学分析,并基于质点系质心平动定理和相对动量矩定理进行动力学建模,得到矢量形式动力学模型;通过坐标投影,将矢量形式动力学模型转换为初始标量形式动力学模型;对初始标量形式动力学模型进行简化,得到简化后的标量形式动力学模型。本发明精确描述了飞行器变体运动与飞行运动之间的耦合。

    一种针对高速飞行器姿态控制的预定性能控制方法

    公开(公告)号:CN118295439A

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202410729631.0

    申请日:2024-06-06

    Abstract: 本发明提供了一种针对高速飞行器姿态控制的预定性能控制方法,涉及飞行器控制技术领域,包括:根据运动状态参数构建目标高速飞行器的动力学方程;构建目标高速飞行器的姿态控制系统模型;针对不确定性干扰以及通道间的耦合,基于鲁棒一致收敛观测器理论分别设计姿态控制系统模型的外环子系统与内环子系统的一致收敛鲁棒微分观测器,对不确定性干扰进行跟踪并滤除;基于预定性能控制算法,将受约束的目标高速飞行器姿态跟踪误差转化为无约束误差;设计目标高速飞行器的姿态外环控制器;设计了目标高速飞行器的姿态内环控制器,以完成针对目标高速飞行器的姿态控制。本发明能够在实现对高速飞行器的稳定快速精确控制的基础上,解决进气约束问题。

    一种基于滚转制导的高速飞行器执行机构控制分配方法

    公开(公告)号:CN118113054A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410519397.9

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 本发明提供了一种基于滚转制导的高速飞行器执行机构控制分配方法,涉及航天技术领域,方法包括:基于当前时刻飞行器的三自由度质心运动模型,根据滚转制导律计算需用过载并得到法向需用过载和侧向需用过载;对法向需用过载、侧向需用过载和滚转角指令进行调整,得到最终需用过载和最终滚转角指令;根据飞行器状态、飞行器气动参数和最终需用过载确定飞行器的俯仰舵偏指令;根据最终滚转角指令和飞行器的滚转角确定飞行器的滚转通道RCS的推力指令;根据俯仰舵偏指令和滚转通道RCS的推力指令确定下一时刻飞行器不同执行机构的输出。本发明解决了飞行器制导指令对飞行器执行机构控制分配不合理导致飞行器的机动能力受限或是姿态失稳的问题。

    基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法

    公开(公告)号:CN117852306A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202410238547.9

    申请日:2024-03-04

    Abstract: 本发明公开一种基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法,涉及飞行器动力学与控制技术领域,所述方法包括:对飞行器进行物理抽象和假定简化,得到多刚体系统;飞行器为变体高速飞行器;多刚体系统包括:机身、左机翼和右机翼;基于多刚体系统,选取广义坐标向量,进行运动学分析,并基于质点系质心平动定理和相对动量矩定理进行动力学建模,得到矢量形式动力学模型;通过坐标投影,将矢量形式动力学模型转换为初始标量形式动力学模型;对初始标量形式动力学模型进行简化,得到简化后的标量形式动力学模型。本发明精确描述了飞行器变体运动与飞行运动之间的耦合。

    一种高速飞行器多目标优化控制方法

    公开(公告)号:CN119002292A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411483459.1

    申请日:2024-10-23

    Abstract: 本发明提供了一种高速飞行器多目标优化控制方法,涉及智能优化控制技术领域,包括:获取高速飞行器的动力学模型和姿态跟踪控制器的控制指令;根据预设的飞行任务或控制仿真需求,设计多组优化场景,并确定场景参数;针对每组优化场景,基于NSGA‑III多目标优化算法依次进行优化仿真,得到每组优化场景下的性能指标和性能参数,并根据性能指标和性能参数组成性能指标参数集基于变异系数法,根据性能指标参数集计算综合性能评价指标,得到每组优化场景下的最优性能指标和最优性能参数;利用最优性能指标和最优性能参数对高速飞行器进行控制。本发明可以实现对高速飞行器的智能优化控制。

    一种基于预定性能的高速飞行器控制及容错分配方法

    公开(公告)号:CN117762023B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410197441.9

    申请日:2024-02-22

    Abstract: 本发明提供了一种基于预定性能的高速飞行器控制及容错分配方法,涉及高速飞行器姿态控制与容错分配技术领域,包括:构建高速飞行器姿态模型;根据第一待设计参数设计预设性能函数,并基于预设性能函数建立转换误差系统模型;针对转换误差系统模型采用反步法设计内外环控制器,并为补偿干扰设计自适应更新律,并通过内外环控制器获得高速飞行器姿态控制力矩指令;根据高速飞行器姿态控制力矩指令和故障信息设计容错控制分配器,并对容错控制分配器的优化目标函数进行优化求解,得到获得高速飞行器的执行器控制指令。本发明可以通过预设控制器性能,实现高速飞行器姿态稳定跟踪控制,同时能够在考虑故障恢复和性能最优的情况下实现容错控制分配。

    一种基于预定性能的高速飞行器控制及容错分配方法

    公开(公告)号:CN117762023A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202410197441.9

    申请日:2024-02-22

    Abstract: 本发明提供了一种基于预定性能的高速飞行器控制及容错分配方法,涉及高速飞行器姿态控制与容错分配技术领域,包括:构建高速飞行器姿态模型;根据第一待设计参数设计预设性能函数,并基于预设性能函数建立转换误差系统模型;针对转换误差系统模型采用反步法设计内外环控制器,并为补偿干扰设计自适应更新律,并通过内外环控制器获得高速飞行器姿态控制力矩指令;根据高速飞行器姿态控制力矩指令和故障信息设计容错控制分配器,并对容错控制分配器的优化目标函数进行优化求解,得到获得高速飞行器的执行器控制指令。本发明可以通过预设控制器性能,实现高速飞行器姿态稳定跟踪控制,同时能够在考虑故障恢复和性能最优的情况下实现容错控制分配。

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