樊战旗, 刘林, 纪多红

(1.西北工业大学 自动化学院, 陕西 西安 710072;2.西安飞行自动控制研究所 飞控部, 陕西 西安 710065)

模型逆控制在非线性IFPC系统中的应用

樊战旗1, 刘林1, 纪多红2

(1.西北工业大学 自动化学院, 陕西 西安 710072;2.西安飞行自动控制研究所 飞控部, 陕西 西安 710065)

研究了模型逆控制方法应用于IFPC一体化控制器的设计问题。简要介绍了模型逆非线性控制方法的概念、特点。在此基础上,将模型逆与经典控制相结合,设计了IFPC控制律,并进行了时域仿真与飞行品质分析。结果表明,所设计的控制律无需增益调参即可实现各状态的指令跟踪,并具有较强的鲁棒性能;系统具有典型的一阶/二阶动态特性,满足一级飞行品质要求。

IFPC; 非线性模型逆; 飞行控制律设计; 飞行品质分析; 等效拟配

引言

为实现新一代战机超机动性和高敏捷性,迫切要求采用综合飞行/推进控制(IFPC)技术,同时由于IFPC系统中存在大量的非线性,又加剧了新一代战机的IFPC系统设计的难度,传统的线性设计方法已很难设计出满足要求的控制器[1],对非线性系统控制方法的研究是实现上述目标的必由之路。

研究较为广泛的非线性控制方法是非线性变换技术,该方法基于非线性系统的坐标变换,将一个非线性系统变换成线性系统。由于线性化过程需要得到非线性系统的逆模型,从逆模型和控制的角度来看,该方法可称作“模型逆控制”[2]。在模型逆控制中,通过直接分析对模型求逆。若考虑了整个模型的动态特性进行逆变换,则是“动态逆控制”;若仅对稳态时的模型求逆或是忽略动态过程而求逆,则是“稳态逆控制”。……