基于控制分配的多操纵面战斗机重构控制研究及应用

针对多操纵面战斗机飞行控制系统容错控制的研究,提出了一种新的基于加权最小二乘法(WLS)和控制分配算法的重构控制方法.该方法充分考虑了多操纵面战斗机的控制冗余特性,使得多操纵面战斗机在出现一个或多个操纵面严重损伤等故障时,使得飞行控制系统在线实时调节控制效率矩阵的大小并且使用新的控制矩阵和加权最小二乘法完成战斗机的操纵面的分配.仿真结果表明:该重构控制方法能够使得多操纵面战斗机迅速降低对已损坏操纵面的使用,加大对剩余正常操纵面的使用,及时解决战斗机在线故障问题,并且系统重构后各操纵面组合协调、合理,实现重构目标.

基于控制分配的多操纵面战机故障容错控制

针对一类含有未知执行器故障的飞行控制系统,提出了一种基于自适应控制分配的容错控制方法。该方法充分利用了多操纵面战斗机的冗余特性,通过在线自适应调整控制分配矩阵,解决了未知故障情形下的容错控制问题,且无需调整基本控制律。分配矩阵的调整规则由李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性方法获得。通过一个多操纵面战斗机ADMIRE模型的仿真,验证了该方法的有效性。

一类控制受限不确定系统的控制分配重构控制

针对一类控制受限的不确定性系统,提出了一种基于控制分配理论的重构控制策略。该重构策略充分考虑了作动器偏转受约束的情形,基于伪逆控制分配算法,利用自适应控制理论和李雅普诺夫稳定理论,设计了控制分配阵的自适应控制律,使得系统在作动器发生饱和的情形下自适应地调节控制分配阵,从而改变作用于作动器的控制指令,完成系统的重构任务。最后以某多操纵面战机模型为算例对算法予以验证,仿真结果表明了算法的合理性。