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1、2009年11月北京航空航天大学学报November2009第35卷第11期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVo.l35No11多操纵面飞机综合重构飞行控制方法钟友武杨凌宇申功璋(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191)摘要:为提高飞机飞行安全性能,将被动重构控制与主动重构控制相结合,提出了一种综合重构飞行控制系统设计方法.采用轨迹线性化控制方法进行飞行控制律设计,使系统具有较强的鲁棒性.针
2、对多操纵面飞机,提出面向故障的操纵面管理概念,通过基排序最优控制分配方法以基底的形式对操纵面进行重新组合,并按照期望控制目标进行排序,实现在操纵面故障下的控制重构.仿真结果表明,该控制系统能有效处理各种典型操纵面故障,在操纵面发生故障时仍能快速跟踪控制指令,保证较好的飞行性能.关键词:飞机;重构飞行控制;轨迹线性化控制;控制分配中图分类号:V249.1文献标识码:A文章编号:1001-5965(2009)11-1320-05Integratedreconfigurableflightcont
3、rolmethodforaircraftwithmultiplecontroleffectorsZhongYouwuYangLingyuShenGongzhang(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)Abstrac:tAnintegratedreconfigurableflightcontroldesignme
4、thod,combiningpassivereconfigurableflightcontrolwithactivereconfigurableflightcontro,lwaspresentedforenhancingflightsafety.Therobustflightcontrollawwasdesignedbythetrajectorylinearizationcontrolmethod.Inaddition,theconceptofman-agementofcontroleffectorsw
5、asproposedtoregulatetheremainingcontroleffectors.Thecontrolreconfigura-tionundercontroleffectorfailureswasachievedbyoptimalbasis-sequencecontrolallocationmethodwhichre-combinedtheavailablecontroleffectorsasbasesofmultidimensionalspaceandsequencedthemacco
6、rdingtothecontrolobjective.Thesimulationresultsindicatethattheintegratedreconfigurableflightcontrolsystemcandealwithsometypicalfailuresofcontroleffectors.Andthecontrolcommandscanbefollowedwithrelativegoodhandlingqualityundercontroleffectorsfailures.Keywo
7、rds:aircraf;treconfigurableflightcontro;ltrajectorylinearizationcontro;lcontrolallocation重构飞行控制能使飞机出现各种故障和损伤根据故障信息进行控制律重新设计,来保障系统[4-5]时仍保持较好的操纵品质,对提高飞行安全具有在不同的故障状态下仍有较好的控制效果,[1]非常重要的意义.重构飞行控制方法可分为被但该方法依赖于故障信息,其性能与故障诊断的动重构控制和主动重构控制两大类.被动重构控可靠性与检测的准确性和时延
8、密切相关.由于先制本质上是一种鲁棒设计方法,在设计时考虑到进布局飞机的多操纵面冗余特性,使得采用控制[1,4-5]一些可能发生的故障,使得控制其在正常状态和分配方法进行重构飞行控制成为可能.基[2-3]这些故障状态都能够保持一定的工作性能,于被动重构控制与主动重构控制的优缺点,本文但该方法具有保守性,不能实现对所有故障的鲁提出一种综合重构飞行控制方法,设计具有较强棒性,也不能达到系统性能最优.主动重构控制是鲁棒性的飞行控制律实现被动重构的功
