[发明专利]一种飞行器侧滑转弯控制方法

摘要

本发明公开了一种飞行器侧滑转弯控制方法，本发明针对操纵耦合或侧滑角对俯仰的气动耦合严重的飞行器，首先在给定飞行状态下考虑三通道操纵耦合和气动舵对俯仰的气动耦合来计算气动耦合操稳比，然后根据气动舵可用舵偏大小和气动耦合操稳比设计出优化的侧滑角指令容许范围，最后在优化的侧滑指令容许范围下生成侧滑转弯机动控制指令，与传统方法相比，本方法获得的侧滑转弯机动控制指令风险更小，在传统方法得到的侧滑角指令容许范围比本方法偏小的情况下，本方法获得的侧滑转弯机动控制指令能更充分利用飞行器的控制能力，因此与传统方法相比，本方法提高了飞行器侧滑转弯控制的精度和安全性。

主权项

1.一种飞行器侧滑转弯控制方法，其特征在于步骤如下：（1）根据飞行器滚转气动力矩系数C_mx、偏航气动力矩系数C_my和俯仰气动力矩系数C_mz计算出这三个气动力矩系数相对侧滑角、升降舵、副翼和方向舵的气动导数，其中：——滚转力矩系数对侧滑角的导数；——偏航力矩系数对侧滑角的导数；——俯仰力矩系数对侧滑角的导数；——滚转力矩系数对副翼舵偏角的导数；——偏航力矩系数对副翼舵偏角的导数；——俯仰力矩系数对副翼舵偏角的导数；——滚转力矩系数对方向舵偏角的导数；——偏航力矩系数对方向舵偏角的导数；——俯仰力矩系数对方向舵偏角的导数；——滚转力矩系数对升降舵偏角的导数；——偏航力矩系数对升降舵偏角的导数；——俯仰力矩系数对升降舵偏角的导数；（2）利用步骤（1）计算出的气动导数生成矩阵A和向量b；A=CmxδaCmxδrCmxδeCmyδaCmyδrCmyδeCmzδaCmzδrCmzδe,b=CmxβCmyβCmzβ]]>（3）在给定飞行状态下计算气动舵的气动耦合操稳比，气动舵指副翼、升降舵和方向舵，计算方法为：（a）建立力矩平衡方程A[δ_a,δ_r,δ_e]^T+bβ=0；其中：β——侧滑角；δ_a——副翼舵偏角；δ_r——方向舵舵偏角；δ_e——升降舵舵偏角；（b）根据力矩平衡条件计算得到：kβδa=δa/β,kβδr=δr/β,kβδe=δe/β;]]>分别副翼、方向舵、升降舵对侧滑角的操稳比；（4）根据气动舵可用舵偏范围和步骤（3）计算出的气动耦合操稳比设计出侧滑角指令容许范围；（5）在侧滑角指令容许范围内生成侧滑转弯机动控制指令；（6）利用步骤（5）生成的侧滑转弯机动控制指令对飞行器侧滑转弯进行控制。