[发明专利]快时变飞行器大包线飞行控制方法与装置

权利要求书

1.一种快时变飞行器大包线飞行控制方法，其特征在于，包括：

获取目标飞行器的目标飞行包线，并基于所述目标飞行包线，确定所述目标飞行器的线性时不变飞行器模型；所述目标飞行器是指状态参数的时变速度大于预设阈值的飞行器，目标飞行包线是指所述目标飞行器的飞行高度大于等于预设高度、飞行速度大于等于预设速度时的飞行包线；

将所述线性时不变飞行器模型的系统矩阵转换为高阶张量，并对所述高阶张量进行奇异值分解，基于奇异值分解的结果以及截断误差，确定所述线性时不变飞行器模型的顶点张量、飞行高度权重系数矩阵和飞行速度权重系数矩阵；

对所述飞行高度权重系数矩阵和所述飞行速度权重系数矩阵进行凸性归一化处理，确定凸性归一化处理时采用的飞行高度调节系数矩阵和飞行速度调节系数矩阵；

基于所述顶点张量、所述飞行高度调节系数矩阵和所述飞行速度调节系数矩阵确定凸多胞形结构的顶点系统；

基于所述顶点系统确定鲁棒跟踪反馈控制器，并基于所述鲁棒跟踪反馈控制器，对所述目标飞行器进行控制；

所述基于所述鲁棒跟踪反馈控制器，对所述目标飞行器进行控制，具体包括：

基于所述凸性归一化处理的结果，对所述鲁棒跟踪反馈控制器进行修正，确定全局控制器；

基于所述全局控制器，对所述目标飞行器进行控制；

所述凸性归一化处理的结果包括：归一化飞行高度权重系数矩阵和归一化飞行速度权重系数矩阵；

相应地，所述基于所述凸性归一化处理的结果，对所述鲁棒跟踪反馈控制器进行修正，确定全局控制器，具体包括：

对所述归一化飞行高度权重系数矩阵在飞行高度维度上进行拟合，确定飞行高度权重系数；

对所述归一化飞行速度权重系数矩阵在飞行速度维度上进行拟合，确定飞行速度权重系数；

基于所述飞行高度权重系数以及所述飞行速度权重系数，对所述鲁棒跟踪反馈控制器进行修正，确定所述全局控制器。

2.根据权利要求1所述的快时变飞行器大包线飞行控制方法，其特征在于，所述对所述飞行高度权重系数矩阵和所述飞行速度权重系数矩阵进行凸性归一化处理，具体包括：

对所述飞行高度权重系数矩阵和所述飞行速度权重系数矩阵进行正交分解；

基于正交分解的结果和凸性归一化条件，确定所述归一化飞行高度权重系数矩阵和所述归一化飞行速度权重系数矩阵。

3.根据权利要求1所述的快时变飞行器大包线飞行控制方法，其特征在于，所述基于所述目标飞行包线，确定所述目标飞行器的线性时不变飞行器模型，具体包括：

对所述目标飞行包线在飞行高度维度和飞行速度维度进行划分，确定预设数量个离散点；

对每个离散点处的目标飞行器模型进行泰勒展开，确定每个离散点处的目标飞行器线性化模型，并将每个离散点处的目标飞行器线性化模型确定为所述线性时不变飞行器模型。

4.根据权利要求3所述的快时变飞行器大包线飞行控制方法，其特征在于，所述将所述线性时不变飞行器模型的系统矩阵转换为高阶张量，具体包括：

获取所述系统矩阵中每个离散点处所述目标飞行器线性化模型的状态矩阵、控制矩阵、观测矩阵和前馈矩阵；

将每个离散点处对应的状态矩阵、控制矩阵、观测矩阵和前馈矩阵中的元素进行组合，形成合成元素，并基于所述合成元素，确定所述高阶张量。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的快时变飞行器大包线飞行控制方法，其特征在于，所述奇异值分解的结果包括：核心张量、飞行高度展开矩阵和飞行速度展开矩阵；

相应地，所述基于奇异值分解的结果以及截断误差，确定所述线性时不变飞行器模型的顶点张量、飞行高度权重系数矩阵和飞行速度权重系数矩阵，具体包括：

剔除所述核心张量中小于等于所述截断误差的目标奇异值，得到所述顶点张量；

分别剔除所述飞行高度展开矩阵和所述飞行速度展开矩阵中与所述目标奇异值对应的指定奇异值，得到所述飞行高度权重系数矩阵和所述飞行速度权重系数矩阵。