[发明专利]大包线飞行控制的带宽约束计算方法及装置

权利要求书

1.一种大包线飞行控制的带宽约束计算方法，其特征在于，所述方法包括：

根据飞行器控制系统的飞行动力学方程在包线内的典型工作点，确定出所述控制系统的状态方程的零点和极点；

对所述状态方程的时滞环节进行Pade近似，确定出所述时滞环节的多项式；

利用传递函数确定出不稳定极点、非最小相位零点，并对所述系统的不稳定极点、非最小相位零点及时滞进行带宽约束；

对所述典型工作点根据带宽约束确定出带宽的范围；

所述对所述状态方程的时滞环节进行Pade近似，确定出所述时滞环节的多项式，包括：

利用如下变换对所述状态方程的时滞环节进行pade近似：

其中a_j，b_j的计算方法如下：

其中，l为零点数，k为极点数，τ为时滞常数；

所述对所述系统的不稳定极点、非最小相位零点及时滞进行带宽约束，包括通过如下公式获得所述系统的闭环带宽的边界范围：

确定所述闭环带宽ω_B的边界范围为[ω_B1min,ω_B1max]；

其中，ω_B为闭环带宽，Δ为采样时间，p_i为不稳定极点，U为极点数目集合{1,...,N}，N为极点个数。

2.根据权利要求1所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法，其特征在于，还包括：对于不稳定零点，所述闭环带宽ω_B的边界通过如下公式确定：

确定所述闭环带宽ω_B的边界范围为(0,ω_B2max]；

其中，z_i为不稳定零点，τ为时滞常数；U′为极点数目集合{1,...,N}。

3.根据权利要求2所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法，其特征在于，所述方法还包括通过非最小相位零点确定出非最小相位系统的剪切频率；

根据所述剪切频率确定出所述闭环带宽ω_B的边界范围为ω_B≤a/5，其中，a为非最小相位零点。

4.根据权利要求3所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法，其特征在于，所述非最小相位系统包括不稳定极点，设置与所述不稳定极点对应的非最小相位零点，使所述非最小相位零点大于3倍的不稳定极点；

根据所述非最小相位零点确定出所述闭环带宽ω_B的边界范围为(0,ω_B3max]。

5.根据权利要求4所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法，其特征在于，所述对所述典型工作点根据带宽约束确定出带宽的范围，包括：

所述闭环带宽ω_B的综合边界范围[ω_Bmin,ω_Bmax]，

其中，ω_Bmin＝max(0,ω_B1min),ω_Bmax＝min(0,ω_B2max,ω_B3max)。

6.根据权利要求5所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法，其特征在于，所述方法还包括：

取每一典型工作点的闭环控制带宽上限；

在全包线范围内进行根据所述工作点的闭环控制带宽上限定义灰度；

根据各所述典型工作点所定义的灰度构成大包线闭环控制带宽图谱。

7.一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现权利要求1-6任一项所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法。

8.一种处理装置，包括

处理器，适于执行各条程序；以及

存储设备，适于存储多条程序；

其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现：

权利要求1-6任一项所述的大包线飞行控制的带宽约束计算方法。