近空間可變翼飛行器爬升/巡航段切換控制

徐文螢， 江 駒， 鄭亞龍， 蔣爍瑩

(南京航空航天大學自動化學院,南京 210016)

0 引言

近空間可變翼飛行器是指在近空間區域內飛行且飛行器機翼外形結構可變化的飛行器。高超聲速可變翼飛行器采用翼身融合，外形結構呈三角形，具有強耦合、快時變、不確定性和嚴重非線性等特性[1-3]。對于可變翼飛行器來說，機翼外形的變化必然對飛行器的氣動特性和穩操性能帶來較大的影響，小翼伸縮模態切換過程中，飛行器的氣動參數發生了很大變化，導致飛行器飛行模態的變化，所以需要進行相應的控制器切換。不同模態間如果采取硬切換的方法，可能會引起飛行器的狀態以及控制參數發生大幅度的跳變，并可能導致系統不穩定，因此設計平滑的切換器對切換過程尤為重要。

慣性環節切換方法，俗稱淡化器(GSM)，規定原始控制律加權系數在切換時間內從1減到0，而新控制律的加權系數從0增加到1，通過慣性延遲環節來抑制切換瞬態產生的跳變，使得控制器平滑切換。針對變體飛行器的控制問題,文獻[4] 設計了一種魯棒控制器,采用平滑切換線性變參數(LPV)魯棒控制方法,建立變體飛行器切換LPV模型,設計平滑切換控制器；文獻[5]針對民機不同模態間的切換，引入慣性延遲淡化器抑制切換瞬態，這種切換方法結構簡單，適用于控制律變化不大的模態切換過程，當控制結構復雜或控制律變化較大時，該方法對切換瞬態的抑制效果較差；文獻[6]針對受到擾動的變機翼后掠角近空間飛行器考慮一類多輸入多輸出的多模型切換系統，提出了一種模糊自適應魯棒控制方法；……