[发明专利]一种飞行环境模拟控制系统的环境信号处理方法

权利要求书

1.一种飞行环境模拟控制系统的环境信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、根据二阶滑模算法，构造滑模微分器，具体表现为:根据二阶滑模算法，构造信号v₀(t)＝sint的滑模微分器：

式中，x₁(t)和x₂(t)是状态变量，和分别是x₁(t)和x₂(t)的一阶微分，λ₀和α₀是初始参数，p是可调参数，t、τ分别表示不同刻度下的时间参数，由滑模控制原理可知，经过一个有限时间的暂态过程，可实现：

式中，T是有限时间，是v₀(t)的一阶微分；

S200、对所述滑模微分器实施时间线性变换，具体表现为:令t＝w_nτ，其中w_n是个任意常数，则所述滑模微分器实施时间线性变换为：

式中，sign(·)是符号函数，为了将时间变量t变为τ，作变量变换，令

z₁(τ)＝x₁(t),z₂(τ)＝w_nx₂(t)

式中，z₁(τ)和z₂(τ)为状态变量；

即

进一步有

式中，和分别是z₁(τ)和z₂(τ)的一阶微分；

S300、对实施时间线性变换的所述滑模微分器再实施坐标变换，得到滑模跟踪微分器；

S400、将飞行环境模拟试验中量测的环境信号输入至滑模跟踪微分器进行跟踪滤波和微分信号获取。

2.根据权利要求1所述的飞行环境模拟控制系统的环境信号处理方法，其特征在于，所述步骤S300具体表现为:令y₁(τ)＝A_nz₁(τ)，y₂(τ)＝A_nz₂(τ)，其中A_n是个任意常数，对y₁(τ)＝A_nz₁(τ)，y₂(τ)＝A_nz₂(τ)两个微分方程分别实施相应的坐标变换，则有

与此同时，

鉴于，等价于等价于

至此，可以构造出任意给定环境信号v_n对应的滑模跟踪微分器：

式中，v_n＝A_nv₀(τ)＝A_nsin(w_nt)；λ₀和α₀是v₀(t)＝sint对应的有效参数；A_n和w_n是任意给定环境信号v_n的幅值和角频率；p是可调参数；y₁(τ)和y₂(τ)是状态变量，分别用来近似任意给定环境信号v_n的跟踪滤波和微分信号，和分别是y₁(τ)和y₂(τ)的一阶微分。

3.根据权利要求2所述的飞行环境模拟控制系统的环境信号处理方法，其特征在于，所述步骤S400具体表现为：对于飞行环境模拟试验中量测的任意给定角频率w_n和幅值A_n的环境信号v_n，将其输入至滑模跟踪微分器，可有效的进行跟踪滤波，消除噪声和提取品质良好的微分信号。