[发明专利]一种采用非线性干扰观测的无人机着舰控制方法

权利要求书

1.一种采用非线性干扰观测的无人机着舰控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，根据飞行任务需要，设置指数下滑期望速度信号，在无人机上安装HPS-1H型速度传感装置，测量无人机速度信号，两者进行比较生成速度误差信号，并由速度误差信号生成期望攻角信号；

步骤S20，在无人机上安装SMV-1型攻角传感器，测量无人机攻角信号，并与期望攻角信号进行比较，得到攻角误差信号，并对攻角误差信号进行非线性变换与积分，得到攻角误差非线性信号与其积分信号；

步骤S30，在无人机上安装BWD-VG300型惯性测量设备，测量无人机俯仰角速率信号，并根据无人机升降舵偏转角信号，以及所述的攻角误差非线性信号与非线性积分信号，构造形成攻角子系统非线性干扰观测器，得到攻角子系统干扰观测估计补偿信号；

步骤S40，根据所述的攻角子系统干扰观测估计补偿信号、攻角误差信号、攻角误差非线性信号、攻角误差积分信号、攻角误差非线性积分信号与攻角子系统结构信号，进行线性叠加，得到无人机的油门偏转角信号；

步骤S50，在无人机上安装JC-KYW28A型无线电高度表，对无人机高度进行测量，并与甲板高度以及甲板运动补偿信号进行对比，得到高度误差信号，并进行非线性积分得到高度误差非线性积分信号，然后通过高度误差与积分信号生成俯仰角指令信号；

步骤S60，根据所述的俯仰角指令信号并与俯仰角测量信号进行比较得到俯仰角误差信号，并进行非线性变换得到俯仰角非线性误差信号，构建无人机俯仰角速率的期望信号，并与BWD-VG300型惯性测量设备测量的无人机俯仰角速率信号进行对比与非线性积分，得到俯仰角速率误差信号与俯仰角速率误差非线性积分信号；

步骤S70，根据所述的无人机速度测量信号、攻角测量信号、无人机俯仰角速率信号与无人机油门偏角信号，构建俯仰角速度子系统结构信号，然后根据升降舵信号以及俯仰角速率期望信号的导数与俯仰角速率误差信息，构造俯仰角速率子系统的非线性干扰观测器；

步骤S80，根据所述的俯仰角速率误差信号与俯仰角速率误差非线性积分信号，俯仰角速率子系统结构信号以及俯仰角速率子系统的干扰观测估计补偿信号，构造无人机升降舵信号，实现无人机的着舰控制。

2.根据权利要求1所述的一种采用非线性干扰观测的无人机着舰控制方法，其特征在于，根据飞行任务需要，设置指数下滑期望速度信号，测量无人机速度信号，两者进行比较生成速度误差信号，并由速度误差信号生成期望攻角信号包括：

e_v＝v-v^d；

其中v^d为无人机着舰控制的期望速度信号，v₀为无人机的初始速度，v_f为无人机的末段着舰速度；τ₁为速度下滑快慢的时间调节参数；为指数函数，其中t为时间信号；v为无人机上安装HPS-1H型速度传感装置测量得到的无人机飞速速度，e_v为速度误差信号，α^d为期望攻角信号，α₀为常值指令信号，k_v、ε_i为常值参数。

3.根据权利要求1所述的一种采用非线性干扰观测的无人机着舰控制方法，其特征在于，测量无人机攻角信号并与期望攻角信号进行比较，得到攻角误差信号，并对攻角误差信号进行非线性变换与积分，得到非线性误差信号与其积分信号包括：

e_α＝α-α^d；

其中α为在无人机上安装SMV-1型攻角传感器测量所得的攻角信号，α^d为期望攻角信号，e_α为攻角误差信号，e_α1为攻角误差非线性变换信号，s₁为攻角误差非线性积分信号，dt表示对时间信号的积分，ε₁、ε₂为常值参数信号。