王奇, 吴文海, 胡国才

(1.海军航空工程学院 青岛分院, 山东 青岛 266041; 2.海军航空工程学院 飞行器工程系, 山东 烟台 264001)

抗尾流干扰的自动着舰非线性控制研究

王奇1, 吴文海1, 胡国才2

(1.海军航空工程学院 青岛分院, 山东 青岛 266041; 2.海军航空工程学院 飞行器工程系, 山东 烟台 264001)

由于飞机与尾流模型的非线性,为实现自动精确着舰,探究了具有尾流抑制能力的非线性控制器设计方法。基于气流扰动影响的飞机六自由度非线性模型,利用非线性动态逆控制方法对各控制回路进行了设计,为抑制尾流扰动,提出了应用非线性观测器进行补偿的方法。仿真结果表明,具有非线性干扰观测器的控制器可以在4 s内使飞机稳定在速度为52.04 m/s,并使航迹角保持在±0.5°变化范围内,最终的着舰侧向偏差为-0.13 m。

飞行控制; 自动着舰; 尾流抑制; 非线性动态逆

0 引言

舰尾流是引起舰载机进舰下滑误差的主要因素。在舰尾流抑制的线性控制器设计中,往往在某一特定状态点上对飞机运动特性进行纵向或横向的线性化,并根据得到的线性时不变模型,采用迎角恒定的控制策略,运用H∞综合理论[1]进行控制律的设计。运用此方法可以得到鲁棒性较好的控制器,但同样的控制器在工程运用后难以确保非线性对象受扰控制所需的鲁棒性。在非线性控制器设计中,较为常用的是动态逆的方法,时标分离的各参量可以为某些常见变量[2-4](如三轴角速度、欧拉角等)或是运用控制变量[5]方法得到的某些特定变量(设计中感兴趣的参量)。……