龙浩, 宋述杰

(1.北京联合大学 自动化学院, 北京 100101;2.中国航空工业集团公司 计划财务部, 北京 100022)

0 引言

现代先进战斗机为了满足其空战性能,要求具备超机动能力。战机超机动时气动导数随着高度、马赫数以及舵面偏角变化而剧烈变化,同时气动参数会出现迟滞、耦合等复杂的非线性现象。飞行动力学系统呈现出高度复杂的非线性特性,同时控制系统还可能受到外界干扰或系统自身故障等因素的影响,要求控制系统能够直接解决非线性系统问题,并具备一定的自适应能力,满足现代战机要求,保证飞机飞行安全。面对如此复杂的非线性系统,传统的小扰动方法、基于有限基准平衡状态点的线性反馈等方法很难满足设计需求。近年来,动态逆方法经过实际飞行测试获得了广泛的认同;但是其主要缺点在于控制律设计需要构造高可信度的非线性飞机模型[1]。文献[2-4]利用滑动模态控制、神经网络和自抗扰等方法对动态逆方法进行补偿,增强了动态逆方法的鲁棒性。后退区间优化控制法[5]存在在线逐点线性化计算量大、工程应用困难等缺点。反步法[6-8]是非线性控制系统设计中发展出的一种新方法,与神经网络或模糊系统等智能控制结合,提供了一种有效的解决方案,取得了良好的控制效果;然而该方法存在计算膨胀缺陷,虚拟控制量包含项随着系统阶数的增加以指数形式增长,使得控制器的复杂性急剧增加,导致在线使用时计算机难以承受。……