易　坚,陈　勇,董新民,支健辉,程建锋

(1.空军工程大学航空航天工程学院,陕西 西安 710038;2.空军西安飞行学院,陕西 西安 710301)



多操纵面交叉耦合的SQP控制分配策略

易坚1,陈勇1,董新民1,支健辉1,程建锋2

(1.空军工程大学航空航天工程学院,陕西 西安 710038;2.空军西安飞行学院,陕西 西安 710301)

针对多操纵面飞机交叉耦合效应下易产生虚拟控制误差和舵效中和等问题,提出了一种基于改进序列二次规划的控制分配策略。以操纵面偏量为参数构建优化目标,基于舵效线性假设分别研究了基于线性规划和二次规划的多操纵面线性控制分配方法。进一步考虑非线性交叉耦合效应,分别建立了序列线性和序列二次规划的交叉耦合控制分配模型,并设计了改进的Hessian矩阵,以实现序列二次规划的优化求解。仿真表明,基于改进序列二次规划的控制分配策略能够合理地利用所有交叉耦合操纵面实现非线性分配,优于线性规划、二次规划和序列线性规划控制分配方法。

多操纵面飞机; 控制分配; 交叉耦合; 序列二次规划

0　引　言

为保证复杂条件下的可控性、隐身性和安全性等性能,现代飞行器突破常规操纵面布局形式,在机翼上布置多组操纵面,如美国的B-2、X-47B等。操纵面数量的增多,既保证了飞控系统控制冗余度、提高操纵指令可行性,也导致操纵面布置密集,操纵面间气动干扰增强,交叉耦合效应明显[1-5],操纵面控制效能呈强烈的耦合非线性。为此,考虑舵效交叉耦合非线性,将虚拟控制指令精确合理地分配到各操纵面,对于实现多操纵面飞机有效控制具有十分重要的意义。……