苏小恒

（中国直升机设计研究所飞行控制部，江西景德镇，333001）

倾转旋翼机既具有直升机的垂直起降和悬停能力，又具有螺旋桨飞机的高速巡航能力[1]，其独特的结构设计带来了优异的性能，同时也带来了复杂的气动、动力学和控制等问题。倾转旋翼机具有两套操纵机构，直升机模式时主要由旋翼提供操纵力矩，固定翼模式时主要由舵面提供操纵力矩，过渡过程中由两套操纵机构同时提供操纵力矩，因此倾转旋翼机在过渡过程中存在操纵冗余，解决操纵冗余问题成为控制系统设计的前提。

控制分配技术是在考虑飞行器操纵机构约束的条件下，将控制指令以最优目标分配到各个操纵机构，以确保飞行器的稳定性和操纵性。该技术是解决操纵冗余问题的有效方法，已被广泛应用于航空航天领域[2]。

不同于先进固定翼飞机的实时控制分配，目前倾转旋翼机操纵分配是通过预先设定基于速度和短舱角度的分配方案以解决操纵冗余问题。XV-15基于短舱角度使用余弦函数确定操纵分配[3],严旭飞等[4]和马存旺等[5]基于短舱角度使用正弦函数确定操纵分配，陈永等[6]和夏青元等[7]采用速度的分段函数确定操纵分配，蔡系海等[8]采用短舱角度的三次分段函数确定操纵分配，以上均未采用优化算法。Tom Berger[9]采用加权伪逆法得到优化的操纵分配方案；Christina Ivler[10]等采用伪逆法等多种优化方法确定操纵分配方案。

伪逆法能有效降低控制量最大值，可获得解析解，具有良好的应用价值，同时通过加权矩阵反应操纵机构特性，可弥补伪逆法对约束处理的不足。……