文档介绍：,. 火力与指挥控制第卷第期
, 年月
文章编号:———
模型参考自适应电传飞行控制系统纵向控制律设计
王首斌,王新民,李俨
西北工业大学自动化学院,西安
摘要:针对电传飞行控制系统中被控对象模型参数时变的特点,应用模型参考自适应控制方法设计纵向控制律。论述
飞机纵向运动的动力学模型和参考模型的建立,以及基于此参考模型用超稳定性理论设计自适应控制律的方法,并且通过仿
真试验进行控制性能验证。仿真结果表明,所设计的控制律可以根据飞行状态的不同自适应的调节控制律,控制性能指标满
足飞行品质规范要求,设计方法可行。
关键词:电传飞行控制系统,模型参考自适应控制,超稳定性理论
中图分类号:. 文献标识码:

—, —,
,,’,
:—,
.

.
.
, .
: ,,
:￡
引言
式中:,,△,为状态向量,个分
以古典方法设计电传飞行控制系统的控制律, 量分别为速度变化量、迎角变化量、俯仰角速率变化
由于被控对象时变的特点,其控制参数不能满足所量、俯仰角变化量;△,△为控制向量,分别
有飞行状态,故需要根据飞行状态实时调整控制律代表升降舵和油门杆的位置变化量;为时变
参数,调参规律的确定则需要大量的试飞验证;而模×矩阵,表征飞机纵向运动的自然运动特性;
型参考自适应控制可以根据飞行状态的不同自动地为时变×矩阵,表征飞机纵向运动的自然
调节控制律,均能保证其飞行品质,可以大幅度减少操纵特性。
试飞次数,缩短研制周期,降低经费开支。设参考模型的状态方程为:
十,,.
被控对象模型与参考模型的建立式中向量—中的各分量定义与、分别相
以基准状态对飞机纵向运动进行小扰动线性同;为×常值矩阵,表征飞机纵向运动的期望
化,可得扰动方程为】: 运动特性;为×常值矩阵,表征飞机纵向运动
的期望操纵特性。
收稿日期:—修回日期:——
模型参考自适应控制律设计
作者简介:王首斌一,男,浙江绍兴人,博士研究
生,研究方向:飞行控制。模型参考自适应控制的控制结构如下页图所
王首斌,等:模型参考自适应电传飞行控制系统纵向控制律设计总第—· ·
刁。函数,则系统是渐近超稳定的。
当全部状态变量均可测量时,利用超稳定性理
论设计￡,如下啪:

。一

￡￡

日

口,。
图自适应控制结构不意图
其中—,—为任意正定核;￡,
图中和由自适应机构调控,分别为
Ⅳ≥,≥; 鼠分别为, 的初
前馈增益和反馈增益,系统控制律为:
值。
—
由式、式得:
该控制律根据系统与参考模型的输出误差自适
一
应地调整前馈增益和反馈增益,使跟
一￡
随,保证被控对象的运动特性与参考模型一致,
式中为￡的广义逆矩阵:
即飞机纵向飞行品质与期望的一致。
为线性补偿器,用于保证系统稳定性,即一;
由式、式形成的等价线性前馈部分的传
将式代入式,可得: 递函数矩阵:
一日
设要使日为严格正实,补偿器可根据正实
一￡引理求得啪。当参考模型为渐近对称时,总可以找到
,一正定矩阵和满足李雅普诺夫方程:
则式可写为: :