[发明专利]一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统

权利要求书

1.一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于，包括变形控制系统和飞行控制系统，变形控制系统用于控制变形机构的运动，按照变形指令在预期的时间内达到预期的变形目标，飞行控制系统用于变体飞行器的飞行运动控制；

所述变形控制系统包括指令接收模块、变形控制模块，其中，

指令接收模块，用于接收变形控制指令；

变形控制模块，用于根据变形控制指令实行变体飞行器的变形控制；

所述飞行控制系统包括任务模块、路线构建模块、抗干扰模块、动力学模型模块、结构模型模块、自适应模块，其中，

任务模块，用于接收制定飞行任务，确定飞行任务目标；

路线构建模块，用于根据飞行任务目标确定飞行路线，在飞行路线范围内选择若干工作点，制订相应的模糊规则，建立全包线模糊模型；

抗干扰模块，用于确定外部干扰和模型不确定性，提出自行应鲁棒控制；

动力学模型模块，用于构建变体飞行器非线性动力学模型，分析变体飞行器区别于常规飞行器的系统特性和飞行性能的依据，合理描述变体飞行器在飞行中发生结构变形；

结构模型模块，用于体现结构变形的主要影响，包括气动特性方面和飞行器自身物理属性方面，合理地分析以结合飞行器的不同任务目的实现结构变形，确定最优形状；

自适应模块，在变体飞行器确定最优形状与飞行条件后，采用强化学习方法和代价评价机制，建立了最优控制策略和结构自适应逆模型策略，结合飞行器的不同任务目的实现结构变形和飞行机动的连续协调运作，拟设计自适应非利普希茨控制方案。

2.根据权利要求1所述的一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于：所述变形控制模块所接受的变形指令区分为两种情况，情况一由外部根据飞行任务的需要直接给定，变形控制模块的控制变体飞行器的变形只与时间相关，不受飞行状态的影响，飞行器的姿态与运动控制由操纵机构执行；情况二由飞行控制系统根据飞行状态的变化给出，即认为变形机构具有与升降舵或任意一种同类型操纵机构相同功能。

3.根据权利要求1所述的一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于：所述抗干扰模块基于干扰观测补偿控制和模糊系统万能逼近思想，保证变形飞行过程的鲁棒性能。

4.根据权利要求1所述的一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于：所述动力学模型模块对非线性动力学模型的建立包括建立气动参数与结构变形相关的函数模型，表明变体飞行器的运动状态与结构变形相互耦合影响的本质特点，分析气动力和气动力矩的具体形式和变化规律。

5.根据权利要求1所述的一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于：所述气动参数获取方法有：风洞试验、计算流体动力学、DATCOM仿真，根据研究对象和目的，综合考虑可行性、精确度、计算效率、经济成本因素而选择合适的方法。

6.根据权利要求1所述的一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于：所述动力学模型模块将变体飞行器的非线性动力学模型转换为线性时变模型，分析结构变形对变体飞行器飞行特性的本质影响，确定线性时变控制。

7.根据权利要求1所述的一种用于变体飞行器的飞行协调控制系统，其特征在于：所述自适应模块通过数值仿真展示变体飞行器在该控制器作用下能更好地完成变形稳定飞行，验证所提控制策略的合理性与优越性，考虑对结构变形实时状态的采集和分析，并维持在可接受的时延范围内，以满足飞行控制计算机的控制需求。