大侧滑模型参考自适应飞行控制方法研究

程鹏飞，吴成富，冯成，郭月

(1.西北工业大学无人机特种技术重点实验室，陕西西安710065；2.西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)

如今新一代高可靠容错飞行控制战斗机、大型客机、大型运输机、高空长航时无人机均采用新一代电传飞行控制系统。为了提高飞机的生存能力，高可靠容错飞行控制理论和技术得到了世界各国的重视。美国Rockwell Collins公司先后完成了单侧机翼突然折损40%、60%、80%面积矩后的试飞验证[1]；美国Gatach大学实现了容忍单侧机翼断掉50%面积矩的试飞验证[2]。国内部分院校的学者也进行了无故障或舵机卡死等故障下自适应飞行控制算法的研究[3-6]。然而大多数研究都只是单独针对纵向、侧向，甚至是单一传递函数进行自适应控制算法研究，对于故障前后配平点变化问题也没有给出分析和解决方法，缺乏通用性和适用性。为了解决上述问题，本文综合纵/侧向通道，设计了适用于无故障、单侧副翼舵机卡死故障、单侧机翼严重损伤下大侧滑角飞行的模型参考自适应飞行控制系统，并进行了多种情况下的数字仿真。从仿真结果可以看出该控制系统具有较好的系统性和实用性。

1 大侧滑角飞行控制方案

当飞机在飞行过程中突然出现单侧副翼舵机卡死或者机翼部分损伤时，只靠偏转另一侧副翼来提供恢复力矩是不够的，所以必须改变控制策略，通过调整飞行姿态，给出侧滑角来尽可能提供更多的恢复力矩。大侧滑角飞行控制系统如图1所示。……