张之瑶 黄万伟 柳嘉润

北京航天自动控制研究所，北京100854



一种基于自适应控制分配的飞行控制方法

张之瑶 黄万伟 柳嘉润

北京航天自动控制研究所，北京100854

为保障多操纵面飞行器的安全性，提升飞行性能，提出了一种基于自适应控制分配的新型飞行控制方法。首先，阐述了用非线性动态逆设计多层飞行控制律的思想；然后，将与操纵效率相关的模糊罚函数引入到二次规划动态控制分配方法中，使控制分配的优化方向对于操纵效率的变化具有自适应能力，形成了自适应动态控制分配算法；最后，通过无故障三轴姿态控制仿真和故障存在情况对比仿真，验证了该方法的有效性和优越性。

自适应控制；控制分配；多操纵面；动态逆；二次规划

经典的大气层内面对称有翼飞行器的飞行控制系统是基于传统的三通道设计，单独的操纵面控制单一方向的力矩。为了获得更高的机动性、操纵性和可靠性及其它控制目标，现代先进飞行器结构设计大多采用多个独立的操纵面，使其具有较高的控制冗余度，即使某操纵面发生故障，仍然能通过其它正常操纵面的重新组合进行协同控制, 提高飞行器对故障及损伤的鲁棒性[1]。

由于控制面耦合程度的增强，如何有效地将控制指令分配到冗余的、受位置和速率约束的操纵面上，就成为控制系统设计首先要考虑的控制分配问题。早期的控制分配技术是从上世纪80年代中期美国的自修复研究计划中发展起来的，这一时期主要是对伪逆法的研究，因为这种方法具有结构和计算简单、重构速度快的特点，逐渐成为 90年代自修复技术的工程应用方法。……