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1、第49卷第1期南京航空航天大学学报Vol.49No.12017年2月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsFeb.2017DOI:10.16356/j.1005-2615.2017.01.015基于滚动时域优化的变后掠角飞机修正控制律设计陈伟冯高鹏邓坤孙传杰(中国工程物理研究院总体工程研究所,绵阳,621900)摘要:为了确保飞机在变后掠角过程中的飞行稳定性,提出了一种基于滚动时域优化(Recedinghorizonoptimal,RHO)的修正控制方法。首先,采用反
2、步方法进行标称控制律设计,提供基本的飞行稳定性和跟踪性能。其次,将指令滤波器表示成状态空间的形式,基于指令滤波器、飞机和积分跟踪误差的状态方程得到一个增广状态方程。然后,采用RHO方法进行修正控制律设计,在有限滚动时域内计算得到修正控制量,对标称控制器输出进行在线补偿,确保快速变后掠角过程中的飞行稳定性。最后,通过变后掠角飞机航迹倾斜角控制系统仿真对算法的有效性进行了验证。关键词:变后掠角飞机;反步方法;修正控制;滚动时域优化;指令滤波器中图分类号:TP273文献标志码:A文章编号:1005-2615(2017)01-0096-09
3、DesignofRetrofitControlLawBasedonRecedingHorizonOptimalTechniqueforVariableSweepWingAircraftCHENWei,FENGGaopeng,DENGKun,SUNChuanjie(InstituteofSystemsEngineering,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang,621900,China)Abstract:Inordertoensuretheflightstabilityofaircraft
4、duringchangingthesweepangle,aretrofitcontrolmethodbasedontherecedinghorizonoptimal(RHO)algorithmisproposed.Firstly,thenom-inalcontrollawisdesignedbythebacksteppingtechnique,whichisusedtoprovidethebasicflightsta-bilityaswellasthetrackingperformance.Secondly,thetransferf
5、unctionsofthecommandfiltersaretransformedintothestatespaceform,andanaugmentedstateequationisobtainedbasedonthestateequationsoftheaircraft,commandfiltersandintegraltrackingerror.Then,theretrofitcontrollawisdesignedbyRHOalgorithm.Inordertoensuretheflightstabilityinthepro
6、cessofchangingthesweepanglerapidly,theretrofitvalueiscalculatedwithinafinitehorizontocompensateforthenominalcon-trollerinrea-ltime.Finally,theeffectivenessofthedesignedcontrolmethodistestedthroughthesimu-lationsoftheflightpathanglecontrolsystem.Keywords:variablesweepwi
7、ngaircraft;backsteppingmethod;retrofitcontrol;recedinghorizonopt-imal;commandfilter基金项目:国家自然科学基金联合基金(U1430113)资助项目;国家自然科学基金(11502258)资助项目;中国工程物理研究院科学技术发展基金(2014B0101009)资助项目。收稿日期:2015-12-18;修订日期:2016-03-22通信作者:冯高鹏,男,高级工程师,E-mail:chenweifenglaile@163.com。引用格式:陈伟,冯高鹏,邓坤,
8、等.基于滚动时域优化的变后掠角飞机修正控制律设计[J].南京航空航天大学学报,2017,49(1):96-104.CHENWei,FENGGaopeng,DENGKun,etal.Designofretrofitcontrollawb
