当前位置:问答库>论文摘要

题目:基于T-S模糊模型变体飞行器控制问题研究

关键词:变体飞行器;T-S理论;稳定性;指令跟踪;飞行包线

  摘要


变体飞行器通过外形改变,使得飞行器在执行不同任务时均能保持良好的性能。由于变体飞行器的广阔应用前景,目前针对变体飞行器的相关问题已成为研究热点。变体过程中翼面积、展弦比和后掠角等参数改变,使飞行器气动参数也相应改变,导致动力学模型发生变化,并且系统呈现出强烈的非线性。由于变体过程的存在,传统的飞行动力学模型已不能完整的表述变体飞行器特性,针对变体飞行器的研究,需要使用合理的模型,选择恰当的方法。本文以滑动蒙皮类变体无人机“Fire-Bee”为研究对象,主要进行了如下工作: (1)第二章对变体飞行器非线性模型,使用合理的假设,采用小扰动线性化的方法对所建立模型进行了简化,得到纵向短周期状态空间表达式。分析变体飞行器的气动数据,并在此基础上对Fire-Bee四个典型构型进行开环特性研究,通过仿真模拟研究典型构型的迎角扰动响应特性。 (2)第三章的主要工作是基于T-S模糊理论变体过程稳定性控制。首先使用T-S模糊理论,建立变体过程中多个局部模型,通过局部模型和隶属度函数来表示非线性模型;然后用并行分布补偿法设计控制器,进而通过李雅普诺夫函数证明了T-S模糊控制方法可以保证变体过程稳定性,最后使用Simulink模块仿真,仿真结果表明T-S模糊控制方法能够很好的实现变体过程稳定性控制。 (3)第四章研究了变体飞行器变体过程指令跟踪问题。首先对常规飞行器跟踪方法进行分析,选取Fire-Bee典型构型进行迎角指令跟踪仿真,然后将跟踪方法拓展至变体飞行器T-S模模型,仿真结果证明了方法的有效性;进而研究参数摄动和外部扰动对指令跟踪的影响,最后引入扩张状态观测器,使用自抗扰方法对有扰动的模型进行指令跟踪,仿真结果表明了所选取方法可行性。 (4)第五章将T-S模糊理论引入变体飞行器的大包线问题。与传统大包线相比,变体飞行器大包线问题需要考虑高度、马赫数和变体状态的影响。本章使用T-S模糊模型和隶属度函数,将大包线空间划分为六面体,对局部模型进行设计,并对包线随机点进行仿真,T-S模糊理论在大包线表现出良好的性能。