[发明专利]一种基于扰流片的舵偏分配方法

说明书

本发明一种基于扰流片的舵偏分配方法，属于飞行控制技术领域，其步骤包括：步骤一、对俯仰通道的舵偏指令进行限幅，得到限幅后的俯仰通道的舵偏指令；步骤二、对偏航通道的舵偏指令进行限幅，得到限幅后的偏航通道的舵偏指令；步骤三、根据步骤一中限幅后的俯仰通道的舵偏指令和步骤二中限幅后的偏航通道的舵偏指令，对俯仰和偏航通道进行通道舵偏分配，获取舵偏分配后的俯仰和偏航通道舵偏指令；步骤四、根据步骤三中舵偏分配后的俯仰通道指令，进行单舵舵偏分配，获取2舵和4舵舵偏指令；步骤五、根据步骤三中舵偏分配后的偏航通道指令，进行单舵舵偏分配，获取1舵和3舵舵偏指令。本发明解决了基于扰流片矢量控制的导弹舵偏指令分配问题。

技术领域

本发明属于飞行控制技术领域，涉及一种通道舵偏自适应分配方法，适用于采用四个扰流片进行控制的导弹。

背景技术

采用扰流片控制的导弹通过将安装在导弹尾部的扰流片伸入到发动机喷管出口截面流场,在发动机喷管扩张段内引起斜激波和边界分离层,然后产生侧向控制力，其原理如图2所示。在导弹飞行过程中，根据四个舵的舵偏指令，对导弹四个扰流片的偏转进行准确快速控制，进而产生控制力矩控制导弹的姿态和运动轨迹。其中，1舵和3舵控制导弹偏航方向运动，2舵和4舵控制导弹俯仰方向运动。

目前采用四个舵面进行控制的导弹传统舵偏分配方法仅对最大舵偏进行限幅处理，俯仰通道舵偏和偏航通道舵偏独立控制，互不影响。由于机械结构限制，采用扰流片控制的导弹，当俯仰通道舵偏和偏航通道舵偏同时偏转较大角度时，会产生结构干涉。因此采用传统舵偏分配方法，仅对俯偏通道最大可用舵偏进行限幅无法满足使用需求，还需要对俯仰通道舵偏和偏航通道舵指令依据实际机械结构限制进行动态舵偏分配。

扰流片产生的控制力矩是通过将扰流片伸入发动机喷管产生俯仰或偏航方向控制力，该控制力相对导弹质心产生的力矩即为控制力矩。1舵和3舵产生的偏航控制力矩方向相反，为提高扰流片控制效率，1舵和3舵同时只有一个舵进行偏转。同理，2舵和4舵产生的俯仰控制力矩方向相反，2舵和4舵同时只有一个舵进行偏转。因此，俯偏通道舵指令转换为单舵舵指令时，为提高控制效率，需要进行单舵舵偏分配。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于扰流片的舵偏分配方法。该方法通过对俯仰通道和偏航通道舵指令进行分配，避免由于俯仰通道和偏航通道同时产生较大舵偏时发生扰流片物理干涉；通过对单舵舵指令进行分配，避免由于1舵和3舵同时偏转降低偏航通道控制效率，2舵和4舵同时偏转降低俯仰通道控制效率。

本发明提供的一种基于扰流片的舵偏分配方法，其步骤包括：

步骤一、对俯仰通道的舵偏指令进行限幅，得到限幅后的俯仰通道的舵偏指令；

步骤二、对偏航通道的舵偏指令进行限幅，得到限幅后的偏航通道的舵偏指令；

步骤三、根据步骤一中限幅后的俯仰通道的舵偏指令和步骤二中限幅后的偏航通道的舵偏指令，对俯仰和偏航通道进行通道舵偏分配，获取舵偏分配后的俯仰和偏航通道舵偏指令；

步骤四、根据步骤三中舵偏分配后的俯仰通道指令，进行单舵舵偏分配，获取2舵和4舵舵偏指令；

步骤五、根据步骤三中舵偏分配后的偏航通道指令，进行单舵舵偏分配，获取1舵和3舵舵偏指令。

进一步地，所述步骤一中对俯仰通道的舵偏指令进行限幅的方法为：

根据公式对俯仰通道的舵偏指令进行限幅，其中，U_P为限幅前俯仰通道舵偏指令，U_dPYmax为俯仰和偏航通道舵偏指令上限值，U_P1为限幅后的俯仰通道舵偏指令。

进一步地，所述步骤二中对偏航通道的舵偏指令进行限幅的方法为：