[发明专利]参数不确定情况下基于鲁棒预见控制的舰载机自动着舰系统

权利要求书

1.一种参数不确定情况下基于鲁棒预见控制的舰载机自动着舰系统，包括着舰指令生成模块、制导控制一体化模块和舰载飞机模型，其特征在于，所述着舰指令生成模块包括基于时间序列AR模型的甲板运动预估模块和下滑轨迹生成模块；所述制导控制一体化模块包括纵向鲁棒预见控制器和横侧向鲁棒预见控制器；所述着舰指令生成模块生成高度指令H_c和侧偏指令Y_c，经制导控制一体化模块生成升降舵偏角增量Δδ_e、油门增量Δδ_T、副翼偏角增量Δδ_a和方向舵偏角增量Δδ_r，舰载飞机接受指令信息并输出飞行姿态和位置信息。

2.根据权利要求1所述的参数不确定情况下基于鲁棒预见控制的舰载机自动着舰系统，其特征在于，所述基于时间序列AR模型的甲板运动预估模块将甲板运动的预估信息加入到自动着舰引导系统引导律中，用于预估舰船运动未来第l步的值：

其中，x为已知的舰船运动状态，为预估的舰船运动状态，p为预估模型的阶数，{a_i,i＝1,2,...,p}为利用N个数据建模所估计出的模型中的系数，l为预估步数。

3.根据权利要求1所述的参数不确定情况下基于鲁棒预见控制的舰载机自动着舰系统，其特征在于，所述纵向鲁棒预见控制器为：

其中，纵向控制输入u_lon＝[Δδ_e,Δδ_T]^T，Δδ_e为升降舵偏角增量，Δδ_T为油门增量；纵向状态变量x_lon＝[ΔV,Δα,Δq,Δθ]^T，ΔV为速度变化量，Δα为迎角变化量，Δq为俯仰角速率变化量，Δθ为俯仰角变化量；x_tlon＝[H_c(k),...,H_c(k+N-1)]^T为纵向通道的预见信息；H_c为高度指令；H为高度信息；H_er为高度误差；w_lon为舰尾流干扰的纵向分量；A_lon、B_ulon、B_wlon、A_eblon为飞机纵向状态空间矩阵；A_tlon、B_tlon、C_tlon为N步延时器的状态空间系数；x_plon包括含高度变化量ΔH的纵向状态变量x_glon＝[ΔV,Δα,Δq,Δθ,ΔH]^T和高度预见信息；F_glon为纵向状态变量误差参数矩阵；F_rlon为理想下滑高度预见信息参数矩阵；F_wlon为舰尾流干扰纵向分量参数矩阵；Y_lon、为鲁棒控制相关项系数。

4.根据权利要求1所述的参数不确定情况下基于鲁棒预见控制的舰载机自动着舰系统，其特征在于，所述横侧向鲁棒预见控制器为：

其中，横侧向控制输入u_lat＝[Δδ_a,Δδ_r]^T，Δδ_a为副翼偏角增量，Δδ_r为方向舵增量；横侧向状态变量x_lat＝[Δβ,Δp,Δr,Δφ,Δψ]^T，Δβ为侧滑角变化量，Δp为滚转角速率变化量，Δr为偏航角速率变化量，Δφ为滚转角变化量，Δψ为偏航角变化量；x_tlat＝[Y_c(k),...,Y_c(k+N-1)]^T为横侧向通道的侧偏预见信息；Y_c为侧偏指令；Y为侧偏信息；Y_er为侧偏误差；w_lat为舰尾流干扰的横侧向分量；A_lat、B_ulat、B_wlat、A_eblat为飞机横侧向状态空间矩阵；A_tlat、B_tlat、C_tlat为N步延时器的状态空间系数；x_plat包括含侧偏变化量ΔY的横侧向状态变量x_glat＝[Δβ,Δp,Δr,Δφ,Δψ,ΔY]^T和侧偏预见信息；F_glat为横侧向状态变量误差参数矩阵；F_wlat为舰尾流干扰横侧向分量参数矩阵；Y_lat、为鲁棒控制相关项系数。