[发明专利]一种基于过载控制的飞行器侧向并行质心控制方法

说明书

本发明是关于一种基于过载控制的飞行器侧向并行质心控制方法。其通过安装KY‑INS300光纤组合导航系统测量飞行器的侧向加速度、速度与位置信号。一方面由加速度信号转换得到过载信号，再进行非线性滞后校正，与比例积分，得到基于侧向过载而非侧向过载误差的过载综合信号直接输送给偏航舵系统。另一方面，由侧向位置信号与期望的位置指令信号对比得到侧向位置误差信号，再进行非线性超前校正与非线性积分，得到位置误差综合信号，直接输送给飞行器偏航舵系统。这样通过过载与位置误差并行控制的方法，使得飞行器侧向质心控制，由于过载信号的引入，具有较好的快速性，又具有较好的阻尼特性，而且具有方案简单，测量简单的优点。

技术领域

本发明涉及飞行器稳定与转弯控制领域，具体而言，涉及一种基于过 载控制的飞行器侧向并行质心控制方法。

背景技术

传统的飞行器侧向质心运动，除了非常规的BTT方式的侧滑转弯外， 一般采用的是以姿态控制为核心的侧滑转弯方式，即以姿态稳定回路为内 回路，再由质心误差的PID回路为外回路生成综合信号驱动内回路，其本 质上是一种内外环镶嵌的串联方式。当然，对于过载控制体制的某些机动 性较强的飞行器，其侧向质心运动也有采用质心误差驱动过载稳定回路的 方式，其本质仍然是有位置误差信号生成过载指令信号，再驱动飞行器进行过载指令跟踪与稳定，其本质仍然是串联方式，因此前后级的快慢回路 设计时间常数必须拉开几倍差距，导致系统快速性难以提高。基于以上背 景原因，本发明提出一种采用过载综合信号与位置综合信号并行控制的方 法，不采用过载误差驱动，同时过载综合信号又能提供较好的快速性与阻 尼特性，使得整个侧向控制系统具有非常令人满意的动态性能。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明 的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技 术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于过载控制的飞行器侧向并行质心控 制方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的 控制精度、快速性与稳定裕度难以同时兼顾的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种基于过载控制的飞行器侧向并行质 心控制方法，包括以下步骤：

步骤S10，在飞行器上安装KY-INS300光纤组合导航系统，测量飞行 器的侧向加速度、侧向速度、侧向位置，并将侧向位置与期望的侧向指令 信号进行对比，得到侧向位置误差信号；

步骤S20，根据所述的过载测量信号，设计滞后校正器，得到过载滞 后校正信号，然后对过载信号进行比例放大与积分，分别得到过载比例与 积分信号；

步骤S30，根据所述的过载比例信号、过载积分信号以及过载滞后信 号，进行线性叠加，得到过载综合信号；

步骤S40，根据所述的侧向位置误差信号，设计非线性超前校正器， 得到侧向位置误差超前校正信号，并根据侧向位置误差信号，进行非线性 积分，得到侧向位置误差的非线性积分信号；

步骤S50，根据所述的侧向位置误差信号超前校正信号与侧向位置误 差积分信号以及侧向位置误差信号，进行非线性叠加，得到位置误差综合 信号，再与过载综合信号进行并行叠加，得到最终的偏航通道控制信号， 输送给飞行器偏航舵系统，得到飞行器的偏航舵控制信号，实现飞行器的 侧向精准位置跟踪。

在本发明的一种示例实施例中，在飞行器上安装KY-INS300光纤组合 导航系统，测量飞行器的侧向加速度、侧向速度、侧向位置，并将侧向位 置与期望的侧向指令信号进行对比，得到侧向位置误差信号包括：

e_z＝z-z^d；