姜久龙，王文星，李学仁，杜军

(1.空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安710038;2.中国飞行试验研究院飞机所，陕西西安710089)

0 引言

飞机舵面故障包括舵面损伤、卡死、饱和以及松浮等［1］，这些故障会导致飞机气动力和舵面控制效能发生变化，从而影响飞机的控制效能，造成飞机动态特性变坏，甚至失去控制。自修复飞行控制是解决该类问题的有效途径。

文献［2-3］提出设计控制重构模块补偿常规飞行控制的方法，对舵面故障时进行控制律重构。当舵面发生故障时，文献［4-5］通过自适应控制，调整飞机跟踪参考模型的输出，从而完成故障情况下的飞行控制。这些方法均取得了较好的控制效果，但在设计过程中面临着重构模块设计增加飞行控制复杂度、自适应参考模型是否准确等问题。

本文提出从舵面能量重构和控制器两方面着手，通过舵面重构能量补偿和设计精度高、鲁棒性好、对外界干扰小、能自适应调节控制参数的控制器实现飞机舵面故障时的稳定控制。

1 飞机纵向舵面失效运动模型

1.1 飞机舵面失效运动模型

平尾故障主要影响控制力矩，对升力、阻力影响较小。为了简化分析，假设在平尾故障时，其升力阻力不发生变化。

含舵面故障的推力矢量飞机纵向运动非线性数学模型为［6-7］:

其中:

式中:状态变量 α，θ，q，分别为迎角、俯仰角和俯仰角速度;Tx，Tz分别为发动机推力在飞机机体坐标系中x轴和z轴的分量;δe，δz分别为平尾和纵向推力矢量偏角。σ1表示舵面是……