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《反饋線性化超低空空投抗側(cè)風(fēng)滑模控制律設(shè)計(jì)-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第32卷第3期應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào)Vo1．32No．32014年5月JOURNALOFAPPLIEDSCIENCES—ElectronicsandInformationEngineeringMay2014DOI：10．3969／j．issn．0255—8297．2014．03．013反饋線性化超低空空投抗側(cè)風(fēng)滑?？刂坡稍O(shè)計(jì)劉日，孫秀霞，李大東，董文瀚空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院，西安710038摘要：超低空空投過程中貨臺(tái)運(yùn)動(dòng)與側(cè)風(fēng)干擾耦合會(huì)影響載機(jī)的安全性和空投任務(wù)的完成，為此提出了基于反饋線性化和滑模變結(jié)構(gòu)相結(jié)合的控制律設(shè)計(jì)方法．利用微分幾何反饋線性化完成系統(tǒng)解耦線性化，在此基礎(chǔ)上采用滑模變
2、結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)姿態(tài)角的跟蹤控制器，保證了系統(tǒng)魯棒性，并結(jié)合外環(huán)PID軌跡保持控制完成整個(gè)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)．仿真驗(yàn)證了控制器的魯棒性，且滿足空投戰(zhàn)技指標(biāo)要求．關(guān)鍵詞：超低空空投：側(cè)風(fēng)；非線性反饋線性化；滑模變結(jié)構(gòu)控制；魯棒性中圖分類號(hào)：V249文章編號(hào)：0255—8297(2014)03—0311-08CounteractingCrosswindSlidingModeControlofUltra-lowAltitudeAirdropBasedonFeedbackLinearizationLIURi，SUNXiu-xia，LIDa-dong，DONGWen-hunSchoolofAe
3、ronauticsandAstronauticsEngineering，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038,ChinaAbstract：Translationoftheinnercargocoupledwiththecrosswindthreatsflightsafetyandafectsthemissionofairdrop．Tosolvetheproblem，acontrollercombiningfeedbacklinearizationwithvariablestructureisproposed．Thesystemisdecou
4、pledandlinearizedusingadiferentialgeometryfeedbacklinearizationtechnique．Thus，theinnerloopforaltitudeanglecontrolisdesignedbyusingthevariablestructuretheorySOthatsystemrobustnessisensured．TheflightcontrolsystemiscompletedbycombiningwiththeouterloopPIDcontrolforpath—hold．Simulationresultsconfirmt
5、hatacontrollerwithstrongrobustnesscansatisfytheairdropindexes．Keywords：ultra-lowaltitudeairdrop，crosswind，nonlinearfeedbacklinearization，slidingmodevariablestructurecontrol，robustness超低空空投是指利用降落傘等動(dòng)力減速器在超牽引貨臺(tái)出艙過程中，貨臺(tái)運(yùn)動(dòng)與風(fēng)擾動(dòng)耦合，使載低空將重型武器裝備、給養(yǎng)等空投至指定區(qū)域．在戰(zhàn)機(jī)橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜．強(qiáng)側(cè)風(fēng)可使載機(jī)偏離空投區(qū)時(shí)部隊(duì)的秘密集結(jié)、突發(fā)性自然災(zāi)害的救援等諸多領(lǐng)域
6、，且不穩(wěn)的姿態(tài)易造成翼尖觸地或者某一主輪承載域，超低空空投都扮演著不可替代的重要角色，并逐過大．在超低空高度上可供駕駛員調(diào)整時(shí)間短，一旦漸受到部隊(duì)和專家學(xué)者的高度重視?1．失控就有撞地危險(xiǎn)．因此，有必要針對(duì)超低空空投橫針對(duì)超低空空投課題，早期的研究主要集中于靜側(cè)向控制問題展開研究．態(tài)大氣環(huán)境下的空投過程建模[2-3]、軟件研發(fā)[_5]及控文獻(xiàn)l101研究了空投過程載機(jī)不同艙門狀態(tài)(打制律設(shè)計(jì)【6】等．隨著空投飛行試驗(yàn)的拓展和理論研究開／關(guān)閉)、不同飛行馬赫數(shù)等條件下的升阻特性，指的不斷深入，復(fù)雜大氣擾動(dòng)對(duì)超低空空投帶來的實(shí)際出了沿機(jī)身和翼展的流場(chǎng)特性對(duì)空投任務(wù)的完成和載安全性問題日益凸
7、顯【7-9J．由于太陽(yáng)照射等因素，低空機(jī)飛行安全的影響．文獻(xiàn)『l11針對(duì)復(fù)雜大氣擾動(dòng)下的氣流相對(duì)于高空更加復(fù)雜，飛機(jī)易受強(qiáng)側(cè)風(fēng)影響．在空投過程，提出了增加操縱舵面的控制補(bǔ)償建議．文收稿日期：2013—04，18：修訂日期：2014—03—22基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(No．60904038)：航空科學(xué)基金(No．20121396008)~作者簡(jiǎn)介：劉日，博士生，研究方向：飛行控制、先進(jìn)控制理論，E—mail：lrtaiyang@126．com
