[发明专利]一种基于预测控制的舰载机着舰控制及艉流抑制方法

摘要

本发明公开了一种基于预测控制的舰载机着舰控制及艉流抑制方法，它利用舰载机着舰状态的纵向及横侧向小扰动运动方程建立预测模型；将舰艉流的模型作为已知的不可控输入引入预测模型中，利用预测模型预测舰载机未来时刻的轨迹变化；在线实时计算舰载机横向通道及纵向通道的最优控制量，实现在控制舰载机沿理想下滑线着舰的同时，抑制舰艉流对舰载机着舰轨迹的干扰；最后，引入反馈校正，以舰载机的姿态角及其角速度、气流角作为反馈量，校正预测模型的预测状态与舰载机实际状态的偏差，进一步提高舰载机对理想下滑线的跟踪精度。本发明有利于提高舰载机着舰的成功率与安全性。

主权项

1.一种基于预测控制的舰载机着舰控制及艉流抑制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一、针对舰载机着舰，首先根据舰载机着舰状态的小扰动方程分别建立舰载机的纵向和横侧向的预测模型，用以预测未来时刻舰载机的姿态角、迎角、侧滑角、空速状态的变化；步骤二、根据舰载机的实时状态和期望的状态值，实时状态包括姿态角、迎角、侧滑角、空速，以及最优化性能指标函数，对当前时刻所需的控制量进行优化求解，以此控制舰载机跟踪理想下滑轨迹下滑；步骤三、控制量作用后，舰载机状态发生变化，更新预测模型的状态量，并将舰艉流的干扰作为已知的不可控输入，引入到预测模型中，使预测模型预测的未来状态包含舰艉流信息，进而滚动优化得到的控制量可抑制舰艉流对着舰轨迹的干扰；步骤四、校正舰载机实际状态与预测模型预测状态的之间误差，将校正后的状态作为下一时刻的状态，再滚动优化求解，循环更新，直至着舰完成。