李煜, 刘小雄, 明瑞晨, 孙绍山, 章卫国

(1.西北工业大学自动化学院,陕西西安 710072;2.陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室,陕西西安 710129 3.中国航空工业成都飞机设计研究所， 四川成都 610091)

非线性动态逆(nonlinear dynamic inversion,NDI)是一种经典的非线性控制方法，该方法通过“反演求逆”的策略消除模型的非线性以及各通道之间的耦合，进而保证系统达到期望动态。得益于解耦能力强、快速性好的特点，该方法已经成功应用在战斗机[1-3]、无人机[4]等飞行器的控制律设计中。飞行器复杂的结构决定了实际中很难获取精确的气动参数，并且面对模型不确定性、外界扰动等因素的影响，该方法都暴露出鲁棒性不足的问题。部分学者采用增量式的动态逆(incremental NDI,INDI)的方法来提高飞控系统的鲁棒性[5-6]。但INDI中需要反馈角加速度信号，并且该信号的准确性直接关系到INDI控制的鲁棒性。然而实际飞机中并未配备角加速测量相关的传感器，取而代之的是采用对角速度差分滤波的方式获取角加速[7]，这一过程中差分会放大残余噪声并且滤波产生的时延会不同程度破坏加速度的准确性和实时性，进而降低INDI的鲁棒性。因此，如何获取准确的角加速度信号这一实际难题阻碍了INDI方法在实际飞控系统设计中的应用。

将自适应控制策略加入到NDI控制系统同样能提高NDI控制的鲁棒性，此种类型的改进称之为自适应动态逆。自适应算法根据动态误差估计出不确定性和扰动对系统产生的影响，进而，控制器根据估计出的影响参数对系统进行修正纠偏。……