飞行器偏角和倾斜角控制优化算法的仿真分析.pdf

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1、第32卷第04期计算机仿真2015年04月文章编号：1006—9348(2015)04—0070—04飞行器偏角和倾斜角控制优化算法的仿真分析段文军(中国民用航空飞行学院飞行技术学院，四川广汉618307)摘要：无人驾驶的飞行器在偏角和倾斜角控制过程中，角度控制的滞后性问题一直无法解决，高速飞行使得飞行器角度控制再人过程中的动压、过载、热流等物理约束过程复杂化，利用传统的PID飞行参数控制方法对飞行器进行控制，为了保证精度，仅仅通过改变航向角的方式来进行转弯偏角和倾斜角控制，导致转弯半径很大，无法保障控制精度。提出利

2、用改进PID神经网络算法的飞行器偏角和倾斜角控制优化模型。根据飞行器控制系统及动力学原理获取飞行过程的动力方程，构建飞行器角度控制数学模型，根据改进后的PID神经网络算法进行最优角度值求解，降低控制系统的跟踪误差、保证算法的收敛性，实现飞行器角度控制模型的优化。实验结果表明，利用改进算法进行飞行器控制模型的优化，能够保证飞行器飞行过程的航偏角和倾斜角控制精度。关键词：飞行器；控制模型；神经网络中图分类号：TP31l文献标识码：BAircraftAngleandTiltAngleControlSimulationAna

3、lysisofOptimizationAlgorithmDUANWen—ian(CivilAviationFlightUniversityofChina，FlightInstituteofTechnology，GuanghanSichuan618307，China)ABSTRACT：AnaircraftAngleandtiltAnglecontrolAlgorithmforunmannedaircraftsisproposedbasedonim·provedPIDneuralnetworkoptimizationmo

4、del．Accordingtotheprincipleofaircraftcontrolsystemanddynamicsforadynamicequationoftheflightprocess，anaircraftAnglecontrolmathematicalmodelisbuilt，theoptimalAngleval—ueisobtainedbasedontheimprovedPIDneuralnetworkalgorithm，thetrackingelTorofthecontrolsystemisre-d

5、ueed，theconvergenceofthealgorithmisguaranteed，andtheoptimizationofaircraftAnglecontrolisachieved．TheexperimentalresultsshowthattheimprovedalgorithmCanensurethenavigationofaircraftflightAngleandtiltAnglecontrolprecision．KEYWOlIDS：Aircraft；Controlmodel；Neuralnetw

6、orks1引言随着航天航空技术的飞速发展，飞行器在军事中的应用越来越广泛，例如运用飞行器进行空中拍摄、制导等⋯。对飞行器的飞行角度进行有效控制是实现飞行器高精度应用的关键，能够保证飞行器飞行的有效性与安全性。飞行器角度控制模型的优化问题已经成为该领域重点研究的问题之一忙。4J。现阶段，主要的飞行器控制模型优化方法包括基于PID算法的控制模型优化方法”J、基于模糊层次分析算法的控制模型优化方法∞1和基于支持向量机算法的控制模型优化方法o“。其中，最常用的是基于PID算法的飞行器控制模收稿日期：2014—07—22．--

7、——70．·-——型优化方法旧J。由于对飞行器的有效控制能够保证飞行器的安全性，提高飞行器的收敛速度，因此，已经成为相关专家学者热点研究的课题，拥有十分广阔的发展前景一”J。在对飞行器控制过程中，一些无人驾驶的飞行器在偏角和倾斜角控制过程中，角度控制的滞后性问题一直无法解决，高速飞行使得飞行器角度控制再入过程中的动压、过载、热流等物理约束过程复杂化，利用传统的PID飞行参数控制方法对飞行器进行控制，为了保证精度，仅仅通过改变航向角的方式来进行转弯偏角和倾斜角控制，导致转弯半径很大，无法保障控制精度，也无法保障飞行的稳

8、定性。提出基于改进PID神经网络算法的飞行控制模型优化方法。针对飞行器控制系统及动力学原理获取飞行过程的动力方程，构建飞行器数学模型，根据改进后的PID神经网络算法进行最优角度控制值求解，降低控制系统的跟踪误差、保证算法的收敛性，实现飞行器控制模型的优化。实验结果表明，利用改进算法进行飞行器控制模型的优化，能够准确的测出飞行器飞行过程的航偏角和