王发威, 廖开俊

(空军第一航空学院 航空仪电工程系, 河南 信阳 464000)

容错飞行控制技术的应用研究现状与发展趋势

王发威, 廖开俊

(空军第一航空学院 航空仪电工程系, 河南 信阳 464000)

如何将容错飞行控制理论研究与工程应用紧密结合是值得关注的问题。从解决飞控系统自身故障的余度容错技术、解决飞控系统被控对象故障的容错控制技术和制约主动容错控制发展的故障诊断技术3个方面研究了容错飞行控制在工程应用中的发展现状。分析了容错飞行控制的核心技术和难点问题,对未来容错飞行控制技术的发展提出了思考与建议。

飞行控制; 容错控制; 余度; 故障诊断; 鲁棒性

0 引言

容错控制是保证飞机在发生舵面故障时安全飞行、提高飞机生存力的主要技术之一,是未来先进飞机必然采用的关键技术[1-2]。近几十年来,容错飞行控制技术在理论上取得了巨大进步,各种控制方法层出不穷[3]。然而20世纪60年代末至今,经历了近半个世纪的发展,被控对象——舵面故障的容错控制仍停留在理论研究和模型试验阶段,尚未在现代飞机工程实践中成熟应用。

国外已经对容错飞行控制进行了大量的模型试验,特别是在无人机已大规模投入作战使用的情况下,美国更是加大了该方向的研究力度。2008年7月,美国罗克韦尔科林斯公司已经利用F/A-18模型机成功实现了容损飞行。当丢掉60%机翼后,设计的自动监管适应控制系统能在20 ms内对故障进行反应,控制飞机平稳飞行,成功安全返航着陆。……