趙東宏, 李春濤, 張孝偉
(1.南京航空航天大學,南京 210016; 2.成都飛機工業(集團)有限責任公司,成都 610091)
自艦載機問世以來,著艦問題一直是各國研究的重點,而著艦末端的縱向軌跡跟蹤控制更是成為著艦的最大難點。最初的著艦控制系統都是基于經典控制理論來設計的,這種常規的控制方法在復雜的環境擾動下對艦載機著艦精度的控制能力有限。隨著現代控制理論和計算機技術的發展,一些先進的控制理論如動態逆控制、自適應控制等也逐漸應用于著艦,且表現出了良好的控制效果。文獻[1]采用非線性動態逆滑模控制方法解決了飛行軌跡的精確控制問題;文獻[2]設計了基于L1自適應控制方法的艦載機飛行控制系統,對高頻和未建模動態進行抑制。目前,大多數著艦控制方案均是以發動機通道來保持迎角穩定,升降舵通道來調整著艦軌跡,此種方案在無人機受擾時同時操縱升降舵進行姿態與軌跡的調整,其內外環姿態與軌跡存在較強的耦合現象,不僅加劇了升降舵的操縱頻率且不利于著艦軌跡的精確控制。
本文針對艦載無人機著艦時姿態與軌跡耦合的問題,提出了一種姿態與軌跡的解耦控制策略,采用升降舵通道保持著艦過程中姿態穩定,通過發動機通道來控制著艦過程的軌跡;并且應用了動態逆與自適應相結合的控制方法抑制未知擾動對控制系統的影響,保證控制系統的快速性與控制精度。