层叠结构动态逆在无人战斗机控制中的应用

鲁可, 袁锁中

(南京航空航天大学 自动化学院, 江苏 南京 210016)

层叠结构动态逆在无人战斗机控制中的应用

鲁可, 袁锁中

(南京航空航天大学 自动化学院, 江苏 南京 210016)

无人战斗机采用翼身融合的一体化设计。这种非传统构型的布局,带来很多优点的同时也造成了飞机的静不稳定,采用线性的控制方法很难满足无人战斗机的性能要求。通过对传统的动态逆控制方法进行改进,从内回路开始保证系统的动态性能和跟踪性能,设计了层叠结构动态逆控制器。仿真结果表明,所设计的控制器实现了系统的解耦控制,并具有较强的鲁棒性。

无人战斗机; 动态逆; 内回路; 鲁棒性

引言

无人战斗机采用翼身融合的一体化设计、飞翼式布局,取消了平尾和垂尾。这种非传统构型的布局,能够减轻重量,减小雷达反射面积,但同时造成了飞机的静不稳定,采用线性的控制方法很难满足无人战斗机的性能。当无人战斗机进行机动飞行时,气动力和力矩均进入了非线性范围,3个轴的惯性动力学耦合严重,这时无人战斗机的运动只能用9个非线性微分方程描述,无法再用传统的小扰动方法进行线性化处理、纵侧向分开及解耦处理,必须采用非线性控制[1]。动态逆的控制算法已经比较完善[2-4],但是动态逆控制律的成功应用要求控制方程必须已知并且被精确建模,这在很大程度上限制了非线性动态逆的应用。后来很多学者研究鲁棒动态逆的控制,以增强动态逆的实用性[1-2]。……