题目：基于多目标特征结构配置电传飞行控制律设计研究

随着先进布局和新技术的应用、飞行包线不断扩展、机动能力不断提高，现代战斗机飞行控制呈现出多学科、多约束、多准则、高风险的特点，给控制律设计带来巨大挑战。特征结构配置可以利用系统全部自由度提高控制律性能，满足多约束、多准则的要求，已在国外多型先进军用、民用飞机上成功应用。本文以工程应用为背景，针对特征结构配置方法在飞行控制律设计的应用展开了深入研究：1）针对现代飞行控制律多准则、多约束的特点，给出了一种多目标特征结构配置设计方法。研究并建立了飞行品质、敏捷性、控制能量、鲁棒性等设计指标与特征结构配置自由参数的数学关系，将多目标特征结构配置问题转化为多目标、多变量非线性数学优化问题。2）针对特征结构配置方法鲁棒性较差的问题，提出了一种新的鲁棒特征结构配置方法。该方法结合 分析与特征结构配置，将鲁棒特征结构配置转化为以特征结构配置自由参数为优化参数的非线性数学优化问题，并设计了某飞机横侧向控制律，仿真表明本文方法能有效提高系统鲁棒性，具有保守性小的特点。3）基于多目标特征结构配置方法设计了某飞机纵向、横侧向电传飞行控制律。根据控制律和特征结构配置方法的特点，将多目标特征结构配置多目标、多变量优化问题以分步优化策略解决，降低了问题复杂度，并采用等值分布曲线描述指标，实现多目标之间的折中设计，解决了特征结构配置方法在飞行控制律设计满足多目标、多约束的问题。飞行控制律设计结果表明该方法能够在多目标之间实现较好的协调。在充分分析某型飞机电传控制律结构的基础上，设计了多目标特征结构配置纵向、横侧向电传控制律，仿真结果表明本文的电传控制律在模态/通道解耦、动态响应等方面均满足一级飞行品质要求，使本文的基于多目标特征结构配置电传飞行控制律更加接近工程化。