[发明专利]一种具有干扰在线估计的飞机防滑刹车系统控制方法

说明书

本发明公开了一种具有干扰在线估计的飞机防滑刹车系统控制方法，包括以下步骤：步骤1，建立防滑刹车系统模型并进行反馈线性化处理；步骤2，将防滑刹车系统中存在的不确定性干扰引入到反馈线性处理后的防滑刹车系统模型中，然后对防滑刹车系统设计积分滑模面与控制器；所述不确定性干扰包括时变引起与未建模部分的外部扰动和参数变化引起的内部扰动；步骤3，采用自适应RBF神经网络对不确定性干扰进行在线估计，并作为补偿部分引入到防滑刹车系统的控制器中。本发明能够从强鲁棒性的防滑刹车控制律、精确的防滑刹车系统模型和不确定性干扰在线估计与补偿三个方面来提高飞机防滑刹车的效率。

技术领域

本发明属于飞机刹车控制领域，具体涉及一种具有干扰在线估计的飞机防滑刹车系统控制方法。

背景技术

在飞机航行的整个过程中，处于地面跑道起飞和着陆阶段花费的时间非常短，但是大型事故频频发生在这两个阶段，由此可见一个安全可靠的飞机刹车控制系统对飞机航行是极其重要的。

实际上，飞机防滑刹车系统存在着严重的不确定性干扰，对控制系统造成极大影响。常见的干扰有：参数变化引起的内部扰动、未建模参数以及时变引起的外部扰动等。

目前，国内外主流的传统多门限速度差加偏压(PID+PBM)控制刹车效果不明显，表现为抖动大、抗干扰能力弱、收敛速度慢、低速打滑严重等，常规的线性控制设计方法无法满足系统特性要求。常见的飞机刹车系统为了建模简易，常常忽略了刹车作动器模型、刹车盘模型以及不确定性干扰等，使得总体模型过于精简、理想，与真实的刹车系统存在较大误差，从而导致控制效果不佳。因此，有必要从新型防滑刹车控制律、防滑刹车系统模型和不确定性干扰在线估计与补偿等各方面来提高飞机防滑刹车的效率。

发明内容

本发明提供一种具有干扰在线估计的飞机防滑刹车系统控制方法，以解决现有技术中飞机防滑刹车系统模型受到参数不确定和不确定性外界干扰的系统最佳滑移率跟踪问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有干扰在线估计的飞机防滑刹车系统控制方法，包括以下步骤：

步骤1，建立防滑刹车系统模型并进行反馈线性化处理；

步骤2，将防滑刹车系统中存在的不确定性干扰引入到反馈线性处理后的防滑刹车系统模型中，然后对防滑刹车系统设计积分滑模面与控制器；所述不确定性干扰包括时变引起与未建模部分的外部扰动和参数变化引起的内部扰动；

步骤3，采用自适应RBF神经网络对不确定性干扰进行在线估计，并作为补偿部分引入到防滑刹车系统的控制器中。

在更优的技术方案中，所述防滑刹车系统模型表示为：

式中，λ为轮胎的滑移率，为滑移率λ的导数，f(λ)为有关于滑移率λ的函数，P_A为作用在刹车盘上的压力，R为主轮有效半径，k_b为刹车力矩与压力转化系数，v_x为飞机纵向滑跑速度，J_w为主轮转动惯量；

为压力P_A的导数，c_b为刹车盘刚度系数，L₀为滚珠丝杠行程，w_m为转子角速度；

为转子角速度w_m的导数，J_m为转子转动惯量，k_T为电机转矩常数，i为电枢电流，B_v为粘滞阻尼系数；

对防滑刹车系统模型进行反馈线性化处理具体为：