题目：基于参数辨识的多操纵面飞机控制系统设计

飞机的高隐身能力已经成为新型飞机设计的基本要求，具有多操纵面的无尾气动布局成为下一代先进隐身飞机的重要特征之一。本文以新型多操纵面无尾气动布局飞机为背景，研究基于气动参数在线辨识的飞行控制系统设计与仿真。 针对背景飞机特殊的气动布局、冗余的操纵机构和非线性气动特性，设计了一种基于气动参数在线辨识和控制分配的模块化结构的飞机姿态控制系统，并基于模型跟踪和逆动力学原理设计了姿态控制器。 针对多操纵面布局飞机气动参数在线辨识面临的信息回归矩阵病态问题，采用改进的限制参数最小二乘方法，通过引入先验经验解决信息回归矩阵病态造成的辨识结果的偏差，并引入归一化和提取主成分思想，以提高辨识结果的精度。 本文基于“零空间”思想设计了一种“主动激励－补偿”的操纵面管理机制，利用多操纵面之间的冗余，在不影响驾驶员操纵的前提下提供尽可能充分的激励信号，解决气动参数在线辨识面临的激励信号不足以及信息回归矩阵病态问题。 通过对基于气动参数在线辨识的多操纵面布局飞机姿态控制系统的仿真验证表明，改进的限制参数最小二乘方法能够改善信息回归矩阵的病态问题，“主动激励－补偿”机制在操纵面完好时能够为气动参数在线辨识提供更充分的激励信号，在操纵面损伤时能够迅速反映操纵面损伤造成的控制效率系数的突变，所设计的姿态控制系统解耦效果明显，对操纵面损伤具有一定的容错控制能力。