一种可重复使用运载器的伪逆法自修复控制.pdf

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1、第31卷第8期计算机仿真2014年8月文章编号：1006—9348(2014)08—0105～05一种可重复使用运载器的伪逆法自修复控制黄思亮，呼卫军，周军(西j工业大学精确制导与控制研究所，陕西西安710072)摘要：研究可重复使用运载器自修复控制问题，由于气动舵面故障将严重影响飞行器飞行安全，针对实时自修复控制系统的控制器和控制分配算法进行了研究。根据对象强时变非线性和飞行环境变化剧烈特点，利用动态逆和变结构控制理论，设计了双回路动态逆变结构控制器。针对舵面故障的特点，设计了改进的基于力矩指令的实时伪逆法控制分配算法；给出了

2、结合上述控制器和控制分配算法的自修复控制系统。数字仿真表明，上述系统在可重复使用运载器舵面出现漂浮、卡死故障时，具有良好的实时自修复控制能力，并满足跟踪精度、时效性和适应性要求。关键词：伪逆法；可重复使用运载器；控制分配；自修复控制中图分类号：V448．22文献标识码：AResearchofSelf——RepairingControlSystemforRLVBasedonPseudo——InverseMethodHUANGSi—liang，HUWei—jan，ZH0UJun(InstituteofPrecisionGuidanc

3、eandControl，NorthwesternPolytechniealUniversity，Xi’anShanxi710072，China)ABSTRACT：ActuatorfailurewillseriouslyaffecttheflightsafetyofRLV，andtheself—repairingcontrolsystemforRLVistheKeytosolvethisproblem．Thisarticledesignsanimprovedonlineself—repairingcontrolsystemcom—

4、binedwithdynamicinversetheoryandpseudoinversemethod．Adouble—loopvariablestructurecontrolsystembasedondynamicinversetheoryandvariablestructurecontrolisdesigned，andapseudo—inversecontrolmixerbasedonmomentcommandsisbuihtoreassignactuatorcommandsandaccomplishtheself～repa

5、iringcontroltask．SimulationresultsshowthatthecontrolsystemdesignedinthisarticleCansolvetheself—repairingcontrolproblemofRLVeffectivelyinreal——timeunderactuatorfailurecircumstancesandcanfulfilltherequirementsoftrackingaccura·-cy，algorithmiceficiencyandadaptability．KEY

6、WORDS：Pseudo—inversemethod；RLV；Controlallocation；Self—repairingcontrol地利用冗余舵面的操纵能力，在飞机的自修复控制中已有应1引言用¨。文献[1]提出了含舵面故障交联因子的伪逆法，文执行机构故障严重影响可重复使用运载器(RLV)的飞献[6]从频域的角度设计伪逆法，文献[7]研究了模型精度行控制系统性能，威胁飞行安全，因此，自修复控制的研究对对伪逆法的影响，文献[8]研究了一种模型线性化处理方式，保障飞行任务顺利完成有重要意义。以便伪逆法的应用。但是这些文献多按线

7、性模型设计，采用RLV的操纵面自修复控制，通过合理地设计控制系统，的是基于标称状态量的伪逆法，这种方法适应性差，不能实在飞行器操纵面发生故障后，仍能保证飞行器安全完成飞行时调整，难以应用于有强时变非线性特性，且飞行环境变化任务。国内外学者提出了包括控制分配法、控制混合器法、剧烈的RLV上。定量反馈法(Qrr)、模型参考自适应法_1儿和自适应重构方区别于上述方法，本文按RLV非线性模型，设计了新的法在内的诸多自修复控制方法。基于力矩指令的伪逆法自修复控制系统，同时，该系统还满伪逆法是控制分配法的一种具体实现方式，具有算法相足了飞行

8、器对控制器强鲁棒性、实时解算能力的要求。首对简单，直接快速，无需改变现有控制律的优越性，能有效先，利用动态逆和变结构理论，设计了双回路动态逆变结构控制器；然后，根据控制器给出的力矩指令，提出了改进的，收稿日期：2013—10—13修回日期：2013—12—08基