超机动飞机的非线性动态逆控制 被引量：12

1

作者 朱恩 郭锁凤 +1 位作者 陈传德 蔡维黎 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期45-49,共5页

讨论了应用非线性动态逆进行超机动飞机飞行控制系统的设计。对快变量角速率进行非线性逆控制器的设计，由此来稳定纵向短周期运动，并通过气动舵面与推力矢量的融合，来改善大迎角范围的侧向响应，对慢变量姿态角进行非线性逆控制器的... 讨论了应用非线性动态逆进行超机动飞机飞行控制系统的设计。对快变量角速率进行非线性逆控制器的设计，由此来稳定纵向短周期运动，并通过气动舵面与推力矢量的融合，来改善大迎角范围的侧向响应，对慢变量姿态角进行非线性逆控制器的设计可使飞行员控制飞机慢运动。 展开更多

关键词 过失速机动 非线性控制 动态逆控制 超机动飞机

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推力矢量控制与飞机过失速机动仿真研究 被引量：11

2

作者 高彦玺 王衍洋 金长江 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1997年第1期23-29,共7页

非线性动态逆为非线性系统控制律的设计提供了一种重要手段。针对过失速机动飞机探讨了非线性动态逆方法在飞行控制系统设计中的应用。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分为快慢不同的状态变量。对快变量应用非线性动态逆进行控... 非线性动态逆为非线性系统控制律的设计提供了一种重要手段。针对过失速机动飞机探讨了非线性动态逆方法在飞行控制系统设计中的应用。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分为快慢不同的状态变量。对快变量应用非线性动态逆进行控制律设计是将飞机气动控制面和推力矢量控制作为输入；慢状态变量控制律的设计是利用快状态变量作为输入。并采用伪逆的优化计算方法对各控制面的操纵权限分配进行了探讨。“Cobra”和“Herbst”两个过失速机动的实现证明该设计方法和仿真方法是成功的。 展开更多

关键词 推力矢量控制 过失速机动 飞机 飞行控制

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超机动飞行自抗扰控制律设计与仿真 被引量：12

3

作者 熊治国 孙秀霞 胡孟权 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期2222-2226,共5页

提出了一种利用自抗扰控制器算法设计超机动飞行控制系统的新方法。根据自抗扰控制器可以动态补偿系统模型扰动和外扰的特点,在超机动飞行快回路和慢回路中引入自抗扰控制器,实现了快变量和慢变量的动态解耦控制。直接针对飞机超机动飞... 提出了一种利用自抗扰控制器算法设计超机动飞行控制系统的新方法。根据自抗扰控制器可以动态补偿系统模型扰动和外扰的特点,在超机动飞行快回路和慢回路中引入自抗扰控制器,实现了快变量和慢变量的动态解耦控制。直接针对飞机超机动飞行条件下的强耦合、强非线性模型进行控制律设计,符合超机动飞行控制的非线性、模型摄动大、模型不精确等特点,在很大的包线范围内不需要改变控制器的结构和参数,简化了设计过程。大包线范围内的大迎角机动仿真结果表明,系统具有良好的动态和稳态性能,控制器具有很强的鲁棒性,为解决超机动飞行控制问题提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 过失速机动 飞行控制 自抗扰控制器 推力矢量控制 仿真

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自抗扰控制器在超机动飞行快回路控制中的应用 被引量：8

4

作者 熊治国 孙秀霞 胡孟权 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期477-480,共4页

提出了一种利用自抗扰控制器算法设计超机动飞行快回路控制律的新方法.根据自抗扰控制器能够动态补偿系统模型扰动和外扰的特性,在超机动飞行的快回路中引入自抗扰控制器,实现了快变量的动态解耦控制.控制律设计直接依据超机动飞行的强... 提出了一种利用自抗扰控制器算法设计超机动飞行快回路控制律的新方法.根据自抗扰控制器能够动态补偿系统模型扰动和外扰的特性,在超机动飞行的快回路中引入自抗扰控制器,实现了快变量的动态解耦控制.控制律设计直接依据超机动飞行的强耦合、强非线性模型,在较大的包线范围内不需要改变控制器参数,简化了设计过程.仿真结果表明,系统具有良好的动态和稳态性能,控制器具有很强的鲁棒性. 展开更多

关键词 过失速机动 飞行控制 自抗扰控制器

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持续载荷飞行模拟器过失速机动过载模拟 被引量：10

5

作者 潘文俊 王立新 谭详升 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期635-638,共4页

对新型的持续载荷飞行模拟器(SGFS,Sustained G-load Flight Simulator)模拟过失速机动过载的方法进行了研究.针对过失速机动中飞机角运动剧烈的特点,推导了考虑飞机转动带来的附加过载的飞机飞行员过载计算公式.在SGFS过载模拟数学模... 对新型的持续载荷飞行模拟器(SGFS,Sustained G-load Flight Simulator)模拟过失速机动过载的方法进行了研究.针对过失速机动中飞机角运动剧烈的特点,推导了考虑飞机转动带来的附加过载的飞机飞行员过载计算公式.在SGFS过载模拟数学模型中应用此公式,以典型的过失速机动动作.Herbst机动为例,对机动时的飞行员过载进行了仿真研究.仿真中SGFS能够较精确地跟踪输入的飞行员三轴过载指令,最大误差小于0.2g.研究结果表明:过失速机动时飞机转动引起的附加过载不可忽略,同时也表明SGFS可较好地用于对过失速机动飞行员过载的模拟. 展开更多

关键词 离心机 加速度 飞行模拟器 持续载荷飞行模拟器 过失速机动 Herbst机动

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面向过失速机动的风洞动态试验相似准则探讨 被引量：10

6

作者 耿玺 史志伟 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期41-45,共5页

为进行更加准确的风洞试验,讨论了针对过失速机动的风洞动态试验的相似准则问题。从六自由度运动方程推导出了进行动态风洞试验需要满足的运动相似参数;从N-S方程中得到满足流动相似的相似参数。针对不同类型的风洞动态试验,提出了具体... 为进行更加准确的风洞试验,讨论了针对过失速机动的风洞动态试验的相似准则问题。从六自由度运动方程推导出了进行动态风洞试验需要满足的运动相似参数;从N-S方程中得到满足流动相似的相似参数。针对不同类型的风洞动态试验,提出了具体对应的相似参数作为主要的模拟量。得到的结论可以为风洞动态试验参数选择提供参考。 展开更多

关键词 过失速机动 动态风洞试验 相似准则 相似参数

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气动/推力矢量控制面融合方式研究 被引量：8

7

作者 艾尔 王衍洋 屈香菊 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2005年第4期20-24,共5页

针对在过失速机动中气动/推力矢量控制面协调问题,分析了最小控制能量和链式递增两种典型控制面融合方式的特点。结合实际应用上存在的问题,提出了一种新的融合控制方式。通过仿真计算和分析,并与典型的链式递增融合方式进行比较后可知... 针对在过失速机动中气动/推力矢量控制面协调问题,分析了最小控制能量和链式递增两种典型控制面融合方式的特点。结合实际应用上存在的问题,提出了一种新的融合控制方式。通过仿真计算和分析,并与典型的链式递增融合方式进行比较后可知,这种新的控制方式改善了采用链式递增融合控制方式中气动舵面的振荡现象,并且与最小控制能量融合方式相比更具有实用性。 展开更多

关键词 推力矢量控制 过失速机动 控制面融合 非线性动态逆控制

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推力矢量飞机控制律设计及过失速机动仿真研究 被引量：8

8

作者 张力 王立新 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2008年第4期1-3,7,共4页

利用四元数法建立了带推力矢量的战斗机全量运动方程,依据逆系统理论对推力矢量飞机进行了适用于过失速机动和超敏捷性研究的控制系统设计。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分成快慢不同的两组状态变量分别进行设计,并采用伪逆... 利用四元数法建立了带推力矢量的战斗机全量运动方程,依据逆系统理论对推力矢量飞机进行了适用于过失速机动和超敏捷性研究的控制系统设计。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分成快慢不同的两组状态变量分别进行设计,并采用伪逆法解决了舵面分配问题。利用该控制系统对"眼镜蛇"飞机机动进行了仿真计算,结果表明该设计方法是可行的。 展开更多

关键词 过失速机动 推力矢量 非线性动态逆 四元数

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自抗扰控制在推力矢量飞机大迎角机动中的应用 被引量：9

9

作者 刘俊杰 陈增强 +1 位作者 孙明玮 孙青林 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1187-1193,共7页

为实现推力矢量飞机的大迎角机动控制,提出一种基于自抗扰控制的三通道解耦控制策略.以第三代战机F16公开数据为基础,添加推力矢量模型,利用双发推力矢量喷管组合偏转产生大迎角机动的期望三轴力矩.在纵向、横向和航向通道分别独立设计... 为实现推力矢量飞机的大迎角机动控制,提出一种基于自抗扰控制的三通道解耦控制策略.以第三代战机F16公开数据为基础,添加推力矢量模型,利用双发推力矢量喷管组合偏转产生大迎角机动的期望三轴力矩.在纵向、横向和航向通道分别独立设计自抗扰控制器,将系统中未建模动态、不确定性以及通道间的强耦合视作总扰动进行估计并补偿,并在纵向和航向通道引入角速度阻尼反馈项,使原始飞行器开环动力学闭环近似为一个广义对象,降低了自抗扰控制器的设计阶次.选取眼镜蛇机动和赫伯斯特机动两种典型的过失速机动动作进行控制策略验证,数值仿真结果表明,所设计的三通道独立自抗扰控制器能够消除通道间的强耦合,完成推力矢量飞机的大迎角机动控制.蒙特卡罗仿真测试表明,所提控制策略具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 推力矢量飞机 大迎角 过失速机动 自抗扰控制 解耦控制

原文传递

基于SIMULINK的飞行控制系统设计与仿真 被引量：7

10

作者 秦啸 陈红林 曲艺海 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期5030-5033,5037,共5页

针对第四代战斗机的技术特点,讨论了应用非线性动态逆进行超机动飞机飞行控制系统的设计,并介绍了用MATLAB(SIMULINK)对飞行控制系统进行设计和仿真的步骤和方法,仿真结果表明了该方法的可行性。

关键词 非线性动态逆 飞行控制 过失速机动 MATLAB

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超机动飞机的非线性控制与飞行员在环实时仿真 被引量：3

11

作者 朱恩 郭锁凤 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第5期584-593,共10页

在空中格斗中，使用过失速机动可获得显著的战术优势，而飞机在大迎角和高角速率的情况下，其动力学具有强耦合性和非线性，本文讨论了应用非线性动态道进行超机动飞机飞行控制系统的设计。飞机的动力学可分成快慢两组变量，角速率是快... 在空中格斗中，使用过失速机动可获得显著的战术优势，而飞机在大迎角和高角速率的情况下，其动力学具有强耦合性和非线性，本文讨论了应用非线性动态道进行超机动飞机飞行控制系统的设计。飞机的动力学可分成快慢两组变量，角速率是快变量，姿态角是慢变量，对快变量进行非线性逆控制器的设计，以此来稳定纵向短周期运动，并通过气动舵面与推力矢量的融合，来改善大迎角范围内的侧向响应。对慢变量进行非线性逆控制器的设计可使飞行员控制飞机慢动力学，即迎角、侧滑角和速度矢量滚转角。本文还讨论了一个飞行员在环实时仿真系统的设计，该系统采用了多台计算机的结构，可用于非线性动态逆控制律的飞行员在环分析。 展开更多

关键词 过失速机动 非线性控制 实时仿真 计算机控制

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典型过失速机动运动规律建模研究 被引量：6

12

作者 高慧琴 高正红 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第4期9-13,共5页

对典型过失速机动的运动特性进行了分析,根据其运动特点将过失速机动的运动过程分解为定直飞行、快速俯仰和绕速度矢量旋转三种基本运动的组合。选取基本运动的关键参数,并针对关键参数建立过失速机动的运动模型。模型计算结果和飞行仿... 对典型过失速机动的运动特性进行了分析,根据其运动特点将过失速机动的运动过程分解为定直飞行、快速俯仰和绕速度矢量旋转三种基本运动的组合。选取基本运动的关键参数,并针对关键参数建立过失速机动的运动模型。模型计算结果和飞行仿真结果的比较表明,所建立的运动模型在过失速机动中的应用是可行的。 展开更多

关键词 过失速机动 快速俯仰 绕速度矢量旋转

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超机动性技术及其战术优势探讨 被引量：5

13

作者 曲东才 《飞机设计》 2006年第1期65-68,共4页

随着对新型战机机动性要求的提高及飞机在大迎角下过失速状态的深入研究,提出了新型战机的超机动性技术。首先对超机动性的技术内涵、判断准则做简要介绍,然后对现代近距空战中,战机采用超机动性技术可能取得的战术优势及可能存在的一... 随着对新型战机机动性要求的提高及飞机在大迎角下过失速状态的深入研究,提出了新型战机的超机动性技术。首先对超机动性的技术内涵、判断准则做简要介绍,然后对现代近距空战中,战机采用超机动性技术可能取得的战术优势及可能存在的一些问题进行了分析探讨。 展开更多

关键词 战斗机 近距空战 过失速 超机动性 战术优势

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动态面过失速机动飞行控制律的设计 被引量：6

14

作者 刘树光 孙秀霞 董文瀚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2210-2213,2251,共5页

提出了一种基于B-spline网络和动态面控制方法的过失速机动飞行控制律设计方法。针对飞机气动力和力矩的非线性和不确定性,引入具有学习和记忆功能的B-spline网络,自适应逼近飞机的气动力和力矩,加快参数收敛速度,改善系统的过渡过程性... 提出了一种基于B-spline网络和动态面控制方法的过失速机动飞行控制律设计方法。针对飞机气动力和力矩的非线性和不确定性,引入具有学习和记忆功能的B-spline网络,自适应逼近飞机的气动力和力矩,加快参数收敛速度,改善系统的过渡过程性能。动态面飞行控制律消除了Backstepping设计方法中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致毕竟有界,并且通过适当选择设计参数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。大迎角过失速机动飞行的数值仿真验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 飞行控制 动态面控制 B-spline网络 过失速机动

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先进战斗机过失速机动模型飞行试验技术 被引量：6

15

作者 何开锋 刘刚 +3 位作者 毛仲君 汪清 贾涛 章胜 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期9-20,共12页

具有过失速机动能力的战斗机在近距空战中能够取得快速占位、先敌瞄准、有效规避攻击的战术优势,是先进战斗机的标志性性能要求。模型飞行试验技术作为空气动力学研究三大手段之一,在解决飞行器技术难题、实现技术创新方面发挥了重要作... 具有过失速机动能力的战斗机在近距空战中能够取得快速占位、先敌瞄准、有效规避攻击的战术优势,是先进战斗机的标志性性能要求。模型飞行试验技术作为空气动力学研究三大手段之一,在解决飞行器技术难题、实现技术创新方面发挥了重要作用。本文介绍了中国空气动力研究与发展中心利用带动力自主控制模型飞行试验平台发展的过失速机动模型飞行试验技术,以及开展的先进战斗机构型典型过失速机动模型飞行试验,分述了在大迎角非定常气动建模、宽量程气流系参数测量、大迎角非线性控制、推力矢量控制、大迎角非定常气动参数辨识方面的研究工作与解决这些关键问题的技术途径。通过此项研究,在国内首次实现了先进战斗机构型缩比模型典型过失速机动飞行,相关研究成果可为先进战斗机实现过失速机动飞行能力提供有力的技术支撑。 展开更多

关键词 过失速机动 模型飞行试验 非定常气动力建模 非线性控制 推力矢量 气动参数辨识

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基于MPL-CS自适应反步法的过失速机动控制

16

作者 吕永玺 史静平 屈晓波 《航空科学技术》 2024年第2期106-111,共6页

超机动能力仍是未来飞机的重要性能指标,而过失速机动控制的效果将成为决定近距空战胜负的关键。本文提出了一种基于最小参数学习和布谷鸟搜索(MPL-CS)的自适应反步法的过失速机动控制方法,以解决先进布局飞机过失速机动中严重的非线性... 超机动能力仍是未来飞机的重要性能指标,而过失速机动控制的效果将成为决定近距空战胜负的关键。本文提出了一种基于最小参数学习和布谷鸟搜索(MPL-CS)的自适应反步法的过失速机动控制方法,以解决先进布局飞机过失速机动中严重的非线性、耦合性和迟滞性等导致的鲁棒性差和控制精度低等问题。首先,基于一套完整的先进布局飞机缩比模型大振幅振荡风洞试验数据,在给定的建模精度目标下,通过改进极限学习机(ELM)方法,建立了大迎角下先进布局飞行器精确的非定常气动模型。其次,设计了一种基于MPL的自适应反步法,以减少需要优化的参数数量。在不确定性和模型扰动的影响下,结合串接链分配方法完成了分配设计。基于CS方法对MPL下自适应反步控制律的关键参数进行了优化。最后,经典的眼镜蛇机动仿真结果表明,该方法的控制精度高于传统的基于MPL的自适应反步方法,且充分考虑了工程的实际需求,控制精度高、鲁棒性强。该方法为未来先进布局飞机的过失速机动控制提供了理论支撑和技术路径。 展开更多

关键词 过失速机动 非定常气动力 布谷鸟搜索 最小参数学习 自适应反步控制

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先进战斗机过失速机动大气数据融合估计方法 被引量：5

17

作者 杨朝旭 郭毅 +1 位作者 雷廷万 李荣冰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期227-237,共11页

可控的过失速机动是先进战斗机超机动性能的重要标志,飞机飞行包线的扩大已超出传统的大气数据系统测量范围,可靠的迎角、侧滑角、总压、静压等飞行大气数据是制约先进战斗机过失速机动中飞行控制的关键因素。以中国推力矢量验证机为对... 可控的过失速机动是先进战斗机超机动性能的重要标志,飞机飞行包线的扩大已超出传统的大气数据系统测量范围,可靠的迎角、侧滑角、总压、静压等飞行大气数据是制约先进战斗机过失速机动中飞行控制的关键因素。以中国推力矢量验证机为对象,基于过失速机动飞行试验的数据,开展大气参数估计与验证研究。结合过失速机动的时间与空间特性,研究了基于风速、地速、空速矢量和惯性姿态、导航参数的大气参数融合计算方法;针对过失速大迎角状态下飞机周围气流非定常、模型非线性导致的融合大气参数误差的复杂特性,进一步构建深度神经网络,对机动状态融合迎角、侧滑角的强非线性误差进行拟合。仿真和飞行试验表明:该方法可在大迎角飞行状态下实现主要大气参数的融合估计,过失速机动过程中融合迎角误差优于2.3°,融合得到的大气参数可为过失速大迎角机动飞行控制提供可靠的大气参数状态反馈。 展开更多

关键词 过失速机动 大迎角 大气参数 风场估计 惯性导航 深度神经网络

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大迎角机动飞行的气动力建模与飞行仿真 被引量：1

18

作者 李怀璐 王旭 +2 位作者 王霄 赵彤 张伟伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期78-95,共18页

由于显著的非线性、非定常效应,现有的风洞试验和数值方法仍然很难精确复现飞行器大迎角机动飞行特性。为了提高大迎角机动飞行仿真的精度,通过发展嵌入物理模型的集成神经网络架构来准确模化飞行器大迎角非定常气动力,进一步在时域耦... 由于显著的非线性、非定常效应,现有的风洞试验和数值方法仍然很难精确复现飞行器大迎角机动飞行特性。为了提高大迎角机动飞行仿真的精度,通过发展嵌入物理模型的集成神经网络架构来准确模化飞行器大迎角非定常气动力,进一步在时域耦合飞行器运动方程,实现了大迎角机动飞行仿真。以典型战斗机作为研究对象,将大迎角纵向飞行的开环宽频激励、开环简谐激励和过失速机动飞行数据作为气动力建模的样本数据,构建并对比了传统动导数模型、黑箱神经网络模型、集成神经网络模型这3种气动力模型,并进一步对比了耦合仿真的飞行特性,提出了利用飞行仿真方法来对气动力模型进行鲁棒性检验的思路。结果表明,嵌入物理模型的集成神经网络的气动力建模的升力系数误差较传统动导数模型降低了57%,并在耦合过程中具有更好的鲁棒性和稳定性;飞机响应误差较黑箱神经网络模型降低了63%,验证了所提出的建模框架在小样本飞行数据辨识中的优势和工程潜力。 展开更多

关键词 气动力建模 集成神经网络 大迎角飞行仿真 过失速机动 非定常气动力

原文传递

模糊逻辑控制在过失速机动飞行中的应用 被引量：4

19

作者 尹江辉 周娜 刘昶 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期234-237,240,269,共6页

首先建立了进行过失速机动时飞机的动力学数学模型 ,并在分析了模糊数学和模糊逻辑控制特点的基础上 ,设计了模糊逻辑控制器 ( FLC)应用于 2种典型的过失速机动 ( 70°迎角定常飞行和眼镜蛇机动 )的数字仿真。结果表明 ,采用模糊逻... 首先建立了进行过失速机动时飞机的动力学数学模型 ,并在分析了模糊数学和模糊逻辑控制特点的基础上 ,设计了模糊逻辑控制器 ( FLC)应用于 2种典型的过失速机动 ( 70°迎角定常飞行和眼镜蛇机动 )的数字仿真。结果表明 ,采用模糊逻辑控制器 ,调整模糊控制器中有关参数或采用带修正因子的模糊控制器 ,能够使得飞机在更短的时间内完成过失速机动 ,同时改善了飞机的动态品质。 展开更多

关键词 模糊逻辑控制 推力矢量 过失速机动飞行

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飞机大迎角气动数据的组成与应用 被引量：4

20

作者 李林刚 高浩 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1997年第1期1-7,共7页

包含非定常气动力在内的由各种方式获得的飞机大迎角气动数据，必需经过合理的组合才能形成完整可信的飞机大迎角数据。通过对过失速区飞机运动特点的分析，提出了组成总气动数据的新方法。应用此数据进行的过失速机动仿真表明，非定常... 包含非定常气动力在内的由各种方式获得的飞机大迎角气动数据，必需经过合理的组合才能形成完整可信的飞机大迎角数据。通过对过失速区飞机运动特点的分析，提出了组成总气动数据的新方法。应用此数据进行的过失速机动仿真表明，非定常气动力和动态的动力学作用在飞机进行“动态到达”的过失速机动中减弱了飞机横航向偏离的趋势，可使飞机恢复到通常的可控飞行状态。而飞机在需要持续飞行在超大迎角区的过失速机动中，必需使用推力矢量来抑制大迎角特有的横航向偏离。 展开更多

关键词 大迎角 气动数据 飞机空气动力学

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