[发明专利]一种飞行器突变过程的应急稳定控制方法

权利要求书

1.一种飞行器突变过程的应急稳定控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在给定高度、马赫数条件下通过风洞或飞行试验得到突变前和突变后的系统矩阵A₁和A₂、突变前和突变后的控制矩阵B₁和B₂，系统线性化状态方程为：

x.(t)=A1x(t)+B1u1(t)(t≤t1)x.(t)=A2x(t)+B2u2(t)(t>t1)]]>

其中，x(t)为飞行器飞行状态变量，A₁和A₂分别为突变前和突变后系统矩阵，B₁和B₂分别为突变前和突变后控制矩阵，u₁(t)和u₂(t)为待求解的突变前和突变后控制器；

步骤2：设定突变前和突变后控制器表达式为：

u₁(t)＝v₁-K₁x(t)

u₂(t)＝v₂-K₂x(t)

其中，v₁、v₂为驾驶员指令输入，K₁、K₂为常数反馈增益矩阵；

所述的K₁、K₂求解过程如下：

基于线性二次最优理论建立约束方程：

P₁A₁+A₁^TP₁-P₁B₁R₁^-1B₁P₁+Q₁＝0

P₂A₂+A₂^TP₂-P₂B₂R₂^-1B₂P₂+Q₂＝0

其中Q₁、R₁、Q₂、R₂分别为可以调节的状态和输入向量加权矩阵；P₁和P₂为待求解的未知正定对称矩阵；

则突变前反馈增益矩阵突变后反馈增益矩阵

由控制器u₁(t)和u₂(t)切换超前和滞后所构成闭环系统

x.(t)=(A1-B1R2-1B2TP2)x(t)(t≤t1)x.(t)=(A2-B2R1-1B1TP1)x(t)(t>t1)]]>

应满足闭环系统特征值在复平面左侧，即系统稳定：

Re[eig(A₁-B₁R₂^-1B₂^TP₂)]＜0

Re[eig(A₂-B₂R₁^-1B₁^TP₁)]＜0

其中，eig(*)表示矩阵的特征值，Re(*)表示复数的实部，由此求得满足上述约束的待求正定对称矩阵P₁和P₂，计算K1=-R1-1B1TP1,]]>K2=-R2-1B2TP2;]]>

将计算得到的K₁、K₂代入突变前和突变后控制器，将代入后的控制器作为飞行器突变过程的应急稳定控制。