基于飞行器常规模型的横航向控制器区域设计方法
专利汇可以提供基于飞行器常规模型的横航向控制器区域设计方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 飞行器 常规模型的横航向 控制器 区域设计方法，用于解决现有的控制器设计方法不能直接确定给定飞行区域整体 稳定性 的技术问题。该方法通过 气动 力 、力矩方程得到控制目标的高度、 马 赫数时的配平 舵 面、气流迎 角 、给定 转弯半径 稳定盘旋的 侧滑角 ，采用相平面分析模型确定系统的区域稳定性，在此 基础 上确定反馈控制器结构及参数，直接对飞行器横航向运动进行控制，避免了力矩方程中忽略气动力作用等不正确近似，使得控制器在整个设计区域都能保证飞行器的稳定性，减少甚至避免了分析模型导致的不稳定、不安全飞行等问题发生。，下面是基于飞行器常规模型的横航向控制器区域设计方法专利的具体信息内容。
1.一种基于飞行器常规模型的横航向控制器区域设计方法，其特征在于包括以下步骤：
（a）根据方程：
和气动力、力矩模型
假定fp-β(β,δ,p)=apβ(β,δ)·p、fr-β(β,δ,r)=arβ(β,δ)·r、在p=0,r=0,q=0, 条件下确定控制目标高度、马赫数时的配平舵面、气流迎角、给定转弯半径稳定盘旋的侧滑角的平衡点δs,αs,βs；
式中：q为俯仰角速度，α为气流迎角，β为侧滑角， 为俯仰角， 为滚转角，p为滚转角速度，r为偏航角速度，δ为包含方向舵、副翼、升降舵、油门开度、鸭翼在内的输入向量，Ix为绕轴x的转动惯量，Iz为绕轴z的转动惯量，Ixz为乘积转动惯量，V0为空速，为有关力矩函
数表达式，
fp-β(β,δ,p),fr-β(β,δ,r),fp-β(β,δ,p),fr-β(β,δ
,r)为侧向力的有关函数，nx,ny,nz分别为沿飞行器机体轴系x,y,z轴的过载；δs,αs,βs分别为对应控制目标高度、马赫数时的配平舵面、气流迎角、给定转弯半径稳定盘旋的侧滑角；
（b）选取反馈控制器表达式为：
δ=δ0+k(β,p,r)
满足条件：p=0,r=0,q=0, 时，δ=δs；
其中，δ0为待确定的常数向量，k(β,p,r)为待确定的反馈控制函数；
（c）在给定飞行区域内，采用以下相平面分析模型
分
析该系统收敛性，根据收敛性指标和平衡点条件：p=0,r=0,q=0, 时，δ=δs共同确定反馈控制器的参数。
基于飞行器常规模型的横航向控制器区域设计方法
技术领域
背景技术
为此，非线性H∞和μ综合鲁棒控制等非线性设计方法也在飞行控制器设计中得到广泛关注；上述方法，能够得到仅适于某个给定飞行状态的控制律结构及参数，在此基础上，需要逐次对整个飞行包线内不同飞行状态下的控制律设计，得到适于不同飞行状态的控制律结构和参数，并利用不同的方法进行控制律参数及结构的调整参数规律进行设计，最后得到一个适合于整个包线的完整的飞行控制律；依赖以上控制器设计方法，设计人员不能直接确定在给定飞行区域的稳定性；文献“Hsien-Keng Chen and Ching-I Lee，Anti-control of chaos in rigid body motion，Chaos，Solitons & Fractals，2004，Vol.21(4)：
957-965”直接根据飞行器通用的气动力、力矩表达式进行了相平面分析，既不考虑飞行器机型、又不考虑气动导数；论文方法偏离实际太远，给出的结果不被人们认可。
发明内容
具体实施方式
由图1的相平面图可知，在-20≤β0≤20度、 度/秒的全部飞行区域内，所
设计的控制器使得系统是渐近稳定的，达到了全飞行区域的稳定控制效果。
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