[发明专利]一种实用过失速v尾倾转角自适应控制方法

说明书

本发明提供了一种实用过失速v尾倾转角自适应控制方法，属于飞行器控制领域，包括：进行V尾可倾转无人机自主起降抗侧风控制仿真验证，确定不同迎角和侧滑角下需要的最小V尾倾转角；进行V尾可倾转无人机矢量滚筒过失速机动仿真验证，确定不同迎角和侧滑角下需要的最小V尾倾转角；确定不同飞行任务下，相应迎角和侧滑角对应的最小V尾倾转角；基于最大阈值和死区的思想，构建V尾倾斜角控制策略的逻辑：进行不同任务下的V尾倾斜角仿真验证。该控制方法实用性强、效率高，以V尾可倾转飞机自主起降和过失速机动控制需求出发，解决了V尾可倾转飞机V尾倾斜角的自适应控制问题，该发明效率高，可靠性强，容易在后续工程中实际应用。

技术领域

本发明属于飞行器控制领域，具体涉及一种实用过失速v尾倾转角自适应控制方法。

背景技术

V尾可倾转飞机具备较强的隐身性和机动性，当突防时，V尾嵌入飞机机体可增强隐身性能；当近距格斗作战时，V尾可倾转至一定角度，增加机动性能。V尾可倾转飞机自主着陆、巡航和矢量滚筒大机动时，该飞机在不同的任务阶段其V尾倾斜角是不同的，当遇到侧风或是进行横侧向的大机动时，V尾必须倾斜角一定的角度来增强该飞机的横航向的稳定性，而当巡航阶段V尾倾斜角需越小越好以减小飞行过程中的阻力而使得飞机航程增大。如何根据不同的任务来对V尾倾斜角进行控制？通过仿真分析可发现，当飞机执行任务侧滑角很大时，V尾的倾斜角度就必须大，而当飞机平飞或者只做纵向机动时，V尾倾斜小角度即可满足飞行要求。综上，对于V尾倾斜角的控制，最重要的是要根据其侧滑角的大小来控制，其次当飞机迎角过大时，其横侧向的稳定性会变差，从而可通过侧滑角和迎角的大小来实现对V尾倾斜角的控制。

由于V尾可倾转飞机的研究较少，因此现阶段对于过失速V尾倾转角的控制可参考变后掠翼飞机的后掠角的控制，但是现有变体控制技术的实用性较差。本发明的目的就是针对V尾可倾转无人机，在不同的任务下，自适应获得V尾倾转角，寻求实用、高效的过失速V尾倾斜角控制策略。

然而，飞机过失速飞行时，V尾倾斜角如何自动偏转完成不同飞行条件下的飞行任务是难点。因此，本发明提出一种v尾倾转角过失速自适应控制方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种实用过失速v尾倾转角自适应控制方法，解决飞机V尾倾转角过失速自适应偏转问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种实用过失速v尾倾转角自适应控制方法，包括以下步骤：

步骤1、进行V尾可倾转无人机自主起降抗侧风控制仿真验证，确定不同迎角和侧滑角下需要的最小V尾倾转角；

步骤2、进行V尾可倾转无人机矢量滚筒过失速机动仿真验证，确定不同迎角和侧滑角下需要的最小V尾倾转角；

步骤3、结合步骤1和步骤2，确定不同飞行任务下，相应迎角和侧滑角对应的最小V尾倾转角；

步骤4、基于最大阈值和死区的思想，构建V尾倾斜角控制方法的逻辑：

步骤5、进行不同任务下的V尾倾斜角仿真验证。

优选地，所述步骤4的控制逻辑如下：

当侧滑角大于某个设定阈值时，V尾倾斜角不再根据实际侧滑角进行插值，而是以当前最大的侧滑角进行插值，直至侧滑角减小到给定的的范围；

对于侧滑角而言，当其绝对值小于某一阈值时，其逻辑模块的输出置为0，此时V尾倾斜角按照实际侧滑角进行插值；

当侧滑角大于这一阈值时，逻辑模块的输出置为1，此时V尾倾斜角按照当前最大侧滑角值进行插值，直至侧滑角减小到给定的的值。

本发明提供的实用过失速v尾倾转角自适应控制方法具有以下有益效果：