刘娇龙, 薛建平, 董新民, 王海涛, 代峰

(1.空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038; 2.中国人民解放军驻212厂军代表室, 陕西 宝鸡 721006)

空中加油变质量建模与干扰补偿控制

刘娇龙1, 薛建平1, 董新民1, 王海涛1, 代峰2

(1.空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038; 2.中国人民解放军驻212厂军代表室, 陕西 宝鸡 721006)

为抑制空中加油给飞机带来的变质量影响,将质量的变化等效为对飞机的干扰力和干扰力矩,建立了变质量飞机的一般动力学模型,并经过小扰动线性化得到飞机带干扰的纵向状态方程。采用比例积分观测器(PIO)对干扰进行观测,基于观测值设计了补偿控制器以实现对变质量干扰的抑制。以受油机为例进行计算机仿真,结果表明,该模型有效地反映了变质量受油机的动力学特性,干扰补偿控制器能够实现对变质量受油机的精确控制。

空中加油; 变质量; 比例积分观测器; 干扰补偿

0 引言

空中加油能在减少飞机起飞/着陆次数的前提下,有效增大航程、续航时间和有效载荷,极大地提高了航空兵部队的作战能力,在现代战争中具有非常重要的作用[1]。与常规飞行状态不同的是,在进行空中加油时,受油机动力学特性会受到加油机尾流和受油机质量快速变化的显著影响。对于加油机的尾流影响,国内外已经进行了广泛的研究,而对于燃油传输带来的质量快速变化影响研究相对较少[2-3]。在建立飞机动力学方程时,如果在60 s的时间内飞机质量变化在5%以内,则可认为飞机质量是恒定不变的,满足质量恒定假设[4]。……