多智能體的飛機(jī)機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究

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1、第32卷第10期計(jì)算機(jī)仿真2015年10月文章編號：1006—9348(2015)10—0103—05多智能體的飛機(jī)機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究張贊，郭創(chuàng)，楊彬(空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院，陜西西安710038)摘要：研究多智能體技術(shù)在飛機(jī)機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。針對傳統(tǒng)飛機(jī)機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制準(zhǔn)確性能差、抗干擾能力弱、自動(dòng)化水平不高等問題，提出了一種基于多智能體的飛機(jī)機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略。以單個(gè)機(jī)電作動(dòng)器的舵面智能體為基礎(chǔ)，構(gòu)建了分體式機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)多智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以飛機(jī)舵西偏轉(zhuǎn)角度為協(xié)調(diào)變量，設(shè)計(jì)了分體式舵面同步聯(lián)動(dòng)控制策略及舵面協(xié)調(diào)偏轉(zhuǎn)控

2、制策略，在Matlab／Simulink中搭建了分體式舵面仿真模型及兩個(gè)舵面間協(xié)調(diào)控制仿真模型。仿真結(jié)果表明，協(xié)調(diào)控制策略穩(wěn)定性高，收斂速度快，提高了舵西協(xié)調(diào)控制的準(zhǔn)確性及自動(dòng)化水平。關(guān)鍵詞：飛機(jī)舵面；機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)；多智能體；偏轉(zhuǎn)角度；協(xié)調(diào)控制策略中圖分類號：V249．122文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BResearchonPlaneElectro—mechanicalActuationSystem’SCoordinationControlStrategyBasedonMulti——AgentZHANGZan，GUOChuang，YANGBin(Aeronauti

3、csandAstronauticsEngineeringCollege，AirForceUniversityofEngineering，Xi’anShanxi710038，China)ABSTRACT：Thispaperdesignedanewelectro—mechanicalactuationsystem’Scoordinationcontrolstrategybasedonmuhi—agent．Asingleelectro—mechanicalactuatorWasabstractedasarudderagent，basedonthis，ad

4、istribu-tionmulti—agentsystemarchitectureofanairplaneelectro—mechanicalactuationsystemWasconstructed．BytakingtheaircraftruddeCsdeflectionangleasthecoordinativevariable，thispaperdesignedthecontrolstrategyofsynchro-nizedlinkageandcoordinativedeflectionforthedistributionrudder．Th

5、ewholeelectro—mechanicalactuationsystem’SsimulationmodelwasestablishedbasedonMatlab／Simulink．Thesimulationresultshowsthatthecoordina-tioncontrolstrategyhasahighstabilitybehaviorandaquickconvergencerate，andCanimprovecoordinationcorrect—hessandautomaticabilityofaircraftrudder．KE

6、YWORDS：Aircraftrudder；Electro——mechanicalactuationsystem；Multi——agent；Deflectionangle；Coordinatiocontrolstrategy1引言隨著系統(tǒng)信息獲取技術(shù)、飛行控制技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)和功能需求等多方面的快速發(fā)展，飛控系統(tǒng)在舵面布局上呈現(xiàn)復(fù)雜化的特點(diǎn)。通常飛機(jī)任一飛行動(dòng)作，均需大量舵面的參與，而機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)舵面的偏轉(zhuǎn)，這對機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)及控制方法提出了更高的要求。傳統(tǒng)集中式的機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，存在控制方式不夠靈活、過度依賴中心處理器，無法方

7、便地與先進(jìn)的控制技術(shù)相結(jié)合等缺點(diǎn)。為解決這一問題，國外許多先進(jìn)飛機(jī)已逐步開始采用節(jié)點(diǎn)智基金項(xiàng)目：陜西省自然科學(xué)基金(2012JM8016)收稿日期：2015—04—04修回日期：2015—05—06能化的分體式舵面機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)?，分體式舵面機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)將舵面控制功能進(jìn)一步下放到系統(tǒng)的各個(gè)作動(dòng)節(jié)點(diǎn)中，作動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過互連的總線自主通信協(xié)調(diào)，將飛控計(jì)算機(jī)從紛繁復(fù)雜的機(jī)電作動(dòng)器控制中解放出來。飛機(jī)舵面機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)是由大量機(jī)電作動(dòng)器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，考慮機(jī)電作動(dòng)器機(jī)體工作環(huán)境的特殊性【2J，為提升機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化程度，提高舵面協(xié)調(diào)偏轉(zhuǎn)的控制性能，本文

8、借鑒多電機(jī)協(xié)調(diào)控制的方法舊j，將智能體技術(shù)引入到舵面機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制中，把每個(gè)舵面機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)抽象為一個(gè)智能體，使作