[发明专利]单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法

权利要求书

1.一种单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法，其特征在于，所述综合抗扰控制系统包括用于对直升机进行控制的直升机多模型融合鲁棒控制器，以及用于对涡轴发动机进行控制的涡轴发动机非线性模型预测控制器；

所述直升机多模型融合鲁棒控制器按照以下方法建立：

步骤A、选取被控对象的某一特征参数，并将该特征参数的范围划分为多个控制子空间；

步骤B、在各控制子空间中分别设计其所对应的子控制器；

步骤C、根据下式将各子控制器进行在线融合，得到直升机多模型融合鲁棒控制律：

  ，

式中，表示被控对象输入量；表示直升机状态量；表示所划分的个控制子空间中第个控制子空间所对应的控制律；为所划分的个控制子空间中第个控制子空间的融合加权系数，且满足；

所述涡轴发动机非线性模型预测控制器按照以下方法建立：

步骤D、对涡轴发动机模型进行在线训练，得到预测模型；

步骤E、利用序列二次规划算法库对预测模型进行滚动优化设计；

步骤F、反馈校正。

2.如权利要求1所述单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法，其特征在于，所述特征参数为直升机前飞速度。

3.如权利要求1所述单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法，其特征在于，所述子控制器为鲁棒最优保性能控制器。

4.如权利要求1所述单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法，其特征在于，步骤D中所述对涡轴发动机模型进行在线训练，采用在线滚动最小二乘支持向量回归机算法，具体如下：

当时刻加入新样本(x, y)_m+1时，若此时窗口中的数据的个数不超过规定长度，则按在线稀疏最小二乘支持向量机算法将该样本直接添加到窗口中，否则需将离当前时刻最远的样本(x, y)_m-L删掉后再加入，以实现在线滚动而保持窗口容量恒定；删除样本时根据Sherman -Morrison定理可将时刻分解如下：

                     （1）

通过该式提取出，从而可得线性系统：

                                                                        （2）

进而可求得：

,                                                  （3）

到此再利用在线稀疏最小二乘支持向量机算法计算出时刻的，进而对新的测量样本进行预测估计，而始终保持有效支持向量的数量恒定为L+1且最接近当前时刻，在一定程度上提升了泛化能力及预测精度；公式（1）-（3）中，为数据集，为样本规模，，为Lagrange乘子，为常数，为核矩阵,中元素,,为核函数,是正则化参数，为时刻删除最远样本后阵，,,,,,。

5.如权利要求1所述单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法，其特征在于，所述对预测模型进行滚动优化设计，利用序列二次规划算法库实现。

6.如权利要求1所述单旋翼直升机/涡轴发动机综合抗扰控制系统设计方法，其特征在于，所述反馈校正具体为：利用增加目标转速偏差积分项的方法消除静差。