[发明专利]一种基于流体振荡器的机翼力矩控制方法

权利要求书

1.一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，包括流体振荡器组，其特征在于：所述流体振荡器组包括若干个可分别控制的流体振荡器；所述流体振荡器采用通过型线拉伸而成的二元式结构，其内流道依次包括流体振荡器入口、喷管收敛段、喷管喉道段、腔体段、出口扩张段；所述出口扩张段包含楔形体和楔形体旋转轴；所述流体振荡器以嵌入方式安装在机翼后缘；

通过飞行器的姿态控制器输出所述飞行器的姿态控制信号，分别控制所述流体振荡器的楔形体的偏转状态，产生俯仰力矩和滚转力矩，以控制所述飞行器实时姿态调节；所述偏转状态包括以下工作状态：

工作状态1：楔形体向上偏转角度δ，此时流体振荡器提供给飞行器向下的力；

工作状态-1：楔形体向下偏转角度δ，此时流体振荡器提供给飞行器向上的力；

工作状态0：关闭流体振荡器入口，不对该流体振荡器供气，即关闭状态；

所述偏转角度δ的取值范围为：3≤δ≤6。

2.如权利要求1所述的一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，其特征在于，所述流体振荡器产生的俯仰力矩在开启过程中按照顺序依次翻倍增长；根据飞行器重心的位置，设计流体振荡器序列{F_k}(k＝1，2，......，n)，其中流体振荡器F_k产生的最大俯仰力矩L_pk为：

L_pk＝2^k-1×L₁

其中L₁流体振荡器F₁可产生的最大俯仰力矩，其数值在所有L_pk中最小。

3.如权利要求2所述的一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，其特征在于：所述俯仰力矩控制方法如下：

1)某一时刻，姿态感应器感知飞行器的姿态方位，获得需要修正的俯仰角β，进一步得到俯仰期望力矩L_p：

L_p＝f_p(β)

2)该俯仰期望力矩L_p经处理后输出给所述姿态控制器，姿态控制器将信号处理为俯仰二进制数字序列S_p，此俯仰二进制数字序列两侧机翼相同，所述俯仰二进制数字序列与机翼上的流体振荡器工作状态序列对应；

3)流体振荡器序列产生与俯仰期望力矩最接近的实际俯仰力矩L_p′，对飞行器姿态进行修正；

4)下一时刻，姿态感应器继续感知飞行器的姿态方位，并返回到步骤1)继续进行姿态调节。

4.如权利要求2所述的一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，其特征在于：所述滚动力矩的控制方法如下：

1)某一时刻，姿态感应器感知飞行器的姿态方位，获得需要修正的滚转角θ，进一步得到滚转期望力矩L_r：

L_r＝f_r(θ)

2)该滚转期望力矩L_r经处理后输出给控制器，姿态控制器将信号处理为滚转二进制数字序列S_r；令滚转状态控制器控制流体振荡器进行两侧不同的作动，左侧机翼的流体振荡器工作状态序列为S_rl，右侧机翼为S_rr；

3)流体振荡器序列产生与滚转期望力矩最接近的实际滚转力矩L_r’，对飞行器姿态进行修正；

4)下一时刻，姿态感应器继续感知飞行器的姿态方位，并返回到步骤1)继续进行姿态调节。

5.如权利要求1所述的一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，其特征在于：所述流体振荡器的气源为压气机通道或单独提供的气源。

6.如权利要求1所述的一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，其特征在于：根据每个流体振荡器在机翼上的所在位置与飞机重心的轴向距离产生的最大俯仰力矩，计算得到每个流体振荡器需要产生的最大俯仰力，以得到每个流体振荡器的尺寸。

7.如权利要求1所述的一种基于流体振荡器的数字式机翼力矩控制方法，其特征在于：所述若干个可分别控制的流体振荡器的工作状态状态包括若干种组合；

当两侧机翼上的流体振荡器的状态完全相同时，如产生某一方向的俯仰力矩，用于切换的俯仰力矩数值状态至多为2n-1个；

当左右机翼上的流体振荡器的状态不同时，如产生某一方向的滚转力矩，

1)在一侧机翼上的流体振荡器完全关闭的情况下，可用于切换的滚转力矩数值状态至多为2n-1个；

2)两侧机翼上流体振荡器的工作状态序列不相同且均非工作状态0。