多操纵面飞机综合重构飞行控制方法

为提高飞机飞行安全性能,将被动重构控制与主动重构控制相结合,提出了一种综合重构飞行控制系统设计方法.采用轨迹线性化控制方法进行飞行控制律设计,使系统具有较强的鲁棒性.针对多操纵面飞机,提出面向故障的操纵面管理概念,通过基排序最优控制分配方法以基底的形式对操纵面进行重新组合,并按照期望控制目标进行排序,实现在操纵面故障下的控制重构.仿真结果表明,该控制系统能有效处理各种典型操纵面故障,在操纵面发生故障时仍能快速跟踪控制指令,保证较好的飞行性能.

重构飞行控制技术研究综述

重构飞行控制技术的研究源于保障飞行安全性的考虑,即在故障发生的情况下,通过对飞行控制系统进行重构,提高飞行的安全性和可靠性。在空中交通日益繁忙的今天,对飞行的安全性和可靠性提出了更高的要求,因而重构飞行控制技术具有重要的研究价值。国内外就重构飞行控制技术展开了一系列的研究计划,通过这些研究计划,可以了解重构飞行控制技术发展的过程和研究现状,结合最新的研究进展总结了目前的研究方向和热点问题,明确了今后该领域的研究方向和重点。

可重构飞行控制系统研究

对自修复飞控系统的关键技术——可重构飞控系统进行了论述。介绍了目前主要的一些重构控制方法的特点 ,并对控制算法的优缺点及实现条件进行了分析 ;针对已进行了的可重构飞控系统的飞行试验进行了分析 ,并对试验结果做出了评价 ;指出了未来可重构飞控系统的实现途径和发展趋势。

可重构飞行控制律设计的混合特征结构配置方法研究

将特征结构配置与模糊控制理论相结合对飞机侧向飞行重构控制律进行设计。首先介绍了重构控制律中特征结构配置的原理和反馈增益矩阵的算法实现,在此基础上结合带优化修正参数的无量化模糊控制方法对闭环系统进行鲁棒控制器设计。该控制策略以特征结构配置作为故障后系统的内环控制器,模糊控制器作为外环控制器,使系统获得较好的动态性能和较强的鲁棒性。仿真结果表明系统有效抑制了内部参数摄动对飞行任务的不良影响。

可重构飞行控制系统的滑模自适应控制律设计

当飞行控制系统操纵面发生损伤故障时,结合自适应思想,采用滑模控制方法进行重构飞行控制系统的设计。采用单位向量法设计滑模控制器,这种控制器由线性部分和非线性部分组成。线性部分采用改进的线性二次型最优控制器法进行计算,而非线性部分采用自适应增益来更好地适应故障情况。利用某型飞机的纵向飞行控制系统模型进行仿真,结果表明,带有自适应增益的滑模控制方法不仅适合于正常情况下的飞控系统设计,而且对操纵面损伤故障情况具有较强的适应能力,与固定增益情况相比,具有更好的跟踪效果和重构控制效果。

面向控制面故障的重构飞行控制设计与仿真

常规的飞行控制设计在实际中已得到了广泛的应用和验证,但其应对故障的能力欠佳。面向故障设计的重构飞行控制系统,如果完全取代常规的飞行控制系统,将面临着新系统验证的种种困难及随着而来的高昂成本。针对这种情况,提出了一种新的重构飞行控制设计结构,在保留常规控制系统的基础上,通过附加重构功能模块实现控制重构,从而最大限度保留常规控制器的优点,降低新系统的验证难度。将采用误差反向传播的前向神经网络应用于重构控制中,给出了前向神经网络Lyapunov稳定的条件。采用物理意义明确的PID(比例积分微分)神经网络设计了重构飞行控制器,在设定的故障情况和控制目标下进行了设计和仿真,仿真结果表明在故障情况下,实现了预定的控制目标,证明所提出的重构控制方案可行。

直升机作动器故障后的重构飞行控制

针对具有三点式布局作动器构型的单旋翼带尾桨的样例直升机,采用倾斜器故障重构控制方法,对各主桨作动器在不同故障模式下的故障重构控制进行了研究。仿真结果表明,采用倾斜器故障重构控制策略可明显改善主桨作动器故障后的控制能力。研究结果可为单旋翼带尾桨直升机作动器故障的重构控制提供一种可能的解决方案。

先进重构飞行控制技术和方法研究

重构飞行控制技术本质上是一种容错飞行控制技术 ,它使飞控系统具有适应未知故障和损伤的能力 ,从而可以有效地提高安全性和任务效能。先进重构飞行控制技术在原有的基础上更加强调自适应的能力 ,而不再依赖故障诊断和隔离 ( FDI)系统 ,因而促进了鲁棒控制、智能控制和自适应控制技术在该领域的交叉和融合。首先回顾了重构飞行控制技术的发展现状 ,然后给出了几种先进重构控制方法 ,并总结了先进重构飞行控制技术的主要技术优势 。

可重构飞行控制系统研究

介绍了可重构飞行控制系统发展的历史及现状,给出了可重构飞行控制系统的定义及研究内容,对目前几种重要的可重构控制算法的优缺点及实现条件进行了分析;最后展望了未来可重构飞行控制系统的实现途径和发展趋势。

大型民机可重构飞行控制系统研究

先进重构飞行控制技术在原有基础上更强调自适应能力,不再依赖故障诊断和隔离(FDI)系统,因而促进了鲁棒控制、智能控制和自适应控制技术的交叉和融合。未来的重构控制技术将是在自适应概念下对现有技术的进一步综合和拓展,并必然朝着智能化的方向发展。

无尾先进战斗机的可重构飞行控制

本文介绍了一种以显性模型跟随结构的动态反演控制律为基础的可重构飞行控制方法。采用在线神经网络自适应地调整受控对象反演中的误差，这些误差可能是由建模的不确定性、故障及损伤等原因引起的。采用在线控制分配来生成个别控制效应器指令，在优化如机动载荷减缓、雷达信号特征等性能目标时，该指令产生期望的角加速度。在组系统识别用来估算控制分配算法使用的控制导数。还采用了飞行员输入滤波器，它利用控制分布矩阵的核中信号来增强控制效应器指令。这就可以识别那些由于控制联动而共线性的参数，这种控制联动是由控制分配算法造成的。通过在无尾先进战斗机上的应用，对这一可重构控制律进行了论证。本文中所述的结果主要取自于波音公司课题组完成的有关空军RESTORE预研项目的工作。

飞行控制系统的重构技术研究

飞行控制系统的重构技术可以有效地提高飞行器的生存能力和任务效能,已成为现代飞行器综合设计领域的热门研究专题之一。介绍了飞控系统重构技术的发展历史及现状,对目前几种重要的飞行控制系统重构方法进行了概述和分析,总结了飞控系统重构技术领域里的一些热点问题,最后展望了未来飞控系统重构技术的发展趋势。

改进的时序概率比检验在飞行控制系统故障检测中的应用

用基于模型的方法获取故障状态下的系统残差,并用一种改进的时序概率比检验进行残差判决,缩短了残差判决的时间。仿真结果表明该方法可以提高故障检测的实时性。

液体火箭发动机智能故障诊断的研究现状

综述了液体火箭发动机的故障模式,总结了液体火箭发动机故障诊断技术的最新成果,包括基于物理模型、信号分析和人工智能的故障诊断方法;将不同故障诊断方法的应用进展及其诊断效果进行了对比分析;并对液体火箭发动机故障诊断方法的发展趋势进行了展望。