[发明专利]变体飞行器协同飞行的控制系统及其建模仿真方法

摘要

本发明公开了一种变体飞行器协同飞行的控制系统及其建模仿真方法，所述系统包括飞行控制器、全局变形控制器、网络总线、局部变形控制器、分布式传感器、分布式驱动器、变形结构、传感器。本发明通过仿真展示了变体飞行器能很好地完成跨高度、跨速度的变形协同飞行，验证了所提控制策略的合理性与优越性，并表明了变体飞行器能协同结构变形的有利影响改善机动飞行性能，扩大飞行包线范围，体现了变体飞行器相较于常规飞行器的优势。

主权项

1.一种变体飞行器变形协同飞行控制系统的建模仿真方法，变体飞行器变形协同飞行控制系统包括：飞行控制器，用于控制飞行器的飞行状态，即实现飞行控制；全局变形控制器，与飞行控制器相连，对变形结构进行控制；网络总线，用于连接局部变形控制器与分布式传感器，作为数据通信的通道；局部变形控制器，与分布式传感器相连，用于控制变形结构；分布式传感器，与局部变形控制器、分布式驱动器相连，作为控制系的硬件结构；分布式驱动器，用于驱动变形结构；变形结构，使变体飞行器实现变体的机械结构，使飞行器获得高气动效率；传感器，检测变形结构的状态并将信息反馈飞变形控制器；其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，变体飞行器飞行包线范围内选择了若干工作点，制订了相应的模糊规则；步骤二，建立了全包线纵向T‑S模糊模型，以通过线性模型描述原非线性动力学模型；步骤三，后基于T‑S模糊模型，结合鲁棒H∞控制思想和PDC原理，提出了基于连续T‑S模糊模型的模糊鲁棒H∞控制策略；步骤四，通过有限个LMI条件计算模糊增益矩阵，保证了变形飞行过程的全局稳定和鲁棒性能，并能渐近跟踪参考信号的目标飞行状态；步骤五，将变体飞行器的连续T‑S模糊模型离散化，采用模糊Lyapunov函数方法降低保守性，结合Non‑PDC原理，提出了基于离散T‑S模糊模型的DFRHC策略，通过有限个LMI条件计算更可行的离散模糊增益矩阵，更好地保证了变形飞行过程的全局稳定、鲁棒性能和跟踪精度；步骤六，将所设计的控制器引入变体飞行器非线性动力学模型，通过数值仿真展示。