[发明专利]一种飞行器突变过程的应急稳定控制方法

说明书

技术领域

本发明属于飞行器控制器设计方法，具体涉及一种飞行器模型突变过程的应急稳定控制方法。

背景技术

飞行控制是保障飞机稳定，提高自主飞行安全能力的必要手段。现代各种先进控制技术的引入已大大改善飞行器常规条件下的稳定性，但各种突发事故和极端情况下的飞行控制还存在许多问题，是各航空技术强国关注的焦点。控制设备失效、火力打击和鸟撞损伤等突发性问题所带来的模型参数突变，会骤然改变飞机操控特性，打破原有动力学平衡，诱发失稳甚至机毁人亡，常规控制律设计没有考虑相应的应急控制措施，这将对实际飞行安全造成很大影响。

目前对突变现象的控制主要有两类方法：

一是基于突变理论的突变控制方法，即将突变理论引入到被控系统的分析与控制中，使之与控制理论相结合，即突变控制理论，其发展与突变理论密切相关，但是目前与突变理论的结合，以及突变理论方法在控制理论中的应用还处于探索阶段；

二是基于现代自动控制理论的方法，如切换控制、最优控制、变结构控制和鲁棒控制等，但实际工程中被控飞行器系统模型突变过程的随机性，控制器的转换往往不能在时间上精确同步，以至于控制器切换过程会发生超前或滞后，即造成控制器和被控对象的不匹配，从而引起飞行状态的剧烈变化，甚至机毁人亡。

发明内容

要解决的技术问题

为了克服现有控制器设计方法不能有效保证切换过程与突变过程同步的不足，本发明提出了一种飞行器突变过程的应急稳定控制方法，该方法通过控制器匹配情况下闭环系统控制律求解，并引入控制器超前或滞后情况闭环对象稳定性约束，保证控制器超前或滞后情况下闭环系统的应急稳定，从而避免了控制器与飞行器被控模型不匹配所导致的飞行不稳定和不安全。

技术方案

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)]]>