易坚, 董新民, 陈勇, 孙超娇, 支健辉, 石超

(空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038)



多操纵面飞机交叉耦合控制分配方法

易坚, 董新民, 陈勇, 孙超娇, 支健辉, 石超

(空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038)

针对操纵面交叉耦合效应下指令分配不精准的问题,基于序列二次规划提出了一种多操纵面非线性控制分配方法。在舵效线性条件下,引入虚拟控制指令建立了线性控制分配模型;考虑操纵面舵效交叉耦合非线性特征,以最小操纵面偏量为优化目标设计了交叉耦合控制分配器;采用修正BFGS算法改进序列二次规划,有效地求解了交叉耦合控制分配指令。仿真结果表明,所提出的方法能够合理利用所有操纵面并实现精确分配。

多操纵面飞机; 控制分配; 舵效交叉耦合; 序列二次规划

0　引言

为了具备良好的可控性、隐身性和安全性,现代飞行器在机翼上布置了多组冗余操纵面。但是,操纵面数量的增多,使得操纵面布置密集,相邻操纵面之间气动交联响应增强,不可避免地存在交叉耦合效应[1-5],控制效能呈现强烈非线性。为此,考虑控制效能交叉耦合非线性,实现多操纵面飞机控制指令的精确有效分配,具有十分重要的意义。

控制分配技术[3-5]是解决多操纵面飞机控制指令分配的有效途径,目前已拓展应用于汽车[6]、舰船[7]等诸多控制领域。在操纵面控制效能与舵偏角存在线性关系假设的前提下,国内外专家提出了直接分配、加权伪逆及动态控制分配等方法。……