特征结构配置法在无人机控制系统中的应用研究*

于海生，吕 卉，龙飞虎，董义兵

（尚良仲毅（沈阳）高新科技有限公司/辽宁省产业技术研究院无人机研究所，辽宁 沈阳110000）

从本质上来说在过去的很长一段时间内使用极点配置控制系统属于线性系统一种，线性系统的时域性特征能够根据指标要求转化为期望极点，然后通过定位期望极点实现状态反馈、输出反馈、极点配置等。这种逻辑思路存在明显的局限性，当使用不同的方法求解时极点可能处于不同的状态增益，简单来说极点配置的运行逻辑不具有唯一性，很容易受到其他因素干扰而出现偏差。

特征结构则是一种以闭环系统的极点为核心的控制逻辑，可以同时配置重数和特征向量，从而将极点的方向、距离信息固定化，这种控制逻辑稳定性更强，当选取参数恰当时，则可以达到期望性能状态下的控制。

本文对特征结构配置法的无人机飞控系统控制律进行了探讨，对该飞控系统中的极点和特征向量配置进行探究，分析该系统模态的解耦。

1 特征结构配置法概念

特征结构配置的起源较早，早在中世纪就有科学家提出了特征结构配置的概念，在后续的物理研究中特征结构配置法大放异彩。瑞利爵士在对振动弦和声音在空气中的传播路径的动力学特征进行研究时，以拉格朗日和哈密尔顿原理为基础总结了一种处理空气动力系统中各种模态和频率的工具，其是一种广义坐标概念，就是将振动系统响应都解……