多操纵面飞翼布局飞机神经网络自适应飞控系统设计与仿真

admin · 发表于 2024-1-31 11:28:31

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雅宝题库解析：
常规布局飞机一般具有升降舵、副翼和方向舵三组操纵面，分别产生三轴控制力矩来控制飞机的飞行姿态和轨迹运动。而多操纵面飞翼布局飞机采用冗余新型操纵面配置，其控制方式与常规布局飞机有很大的不同。一般需采用非线性动态逆的控制理论来设计相应的飞行控制系统，并且为解决操纵面数量多于期望控制量的冗余和各操纵面功能轴向不确定的题目，引入控制分配环节。当飞机运动数学模型建模不准确、外界存在干扰、飞机舵面出现故障等情况时，非线性动态逆飞行控制系统易产生动态逆误差，使得控制指令无法合理地分配给各个操纵舵面，从而导致飞行控制系统的控制效果及鲁棒性变差。为了减小动态逆误差，提高飞行控制系统的控制精度及鲁棒性，本文选用自适应神经网络方法对原有飞行控制系统进行补偿。本文针对该题目进行了探索性研究，所进行的主要工作有：1、选取了自适应控制方法。对比了现有的两种多操纵面飞翼布局飞机的控制补偿方法，即力矩补偿法和神经网络补偿方法。确定了神经网络作为多操纵面飞翼布局飞机的自适应控制方法，并从神经网络方法的40多种模型中选取了多层感知器模型。2、介绍了原有飞行控制系统。飞行控制系统包括指令解算及控制分配两个模块。指令解算模块基于非线性动态逆理论设计，控制分配模块基于非线性规划的优化方法设计。3、研究了如何采用多层感知器神经网络的控制新理论分别对姿态及航迹飞行控制系统来进行控制补偿设计。国内的自适应控制通常是对于气流轴进行设计，而对于实际飞行任务而言，姿态轴和航迹轴的控制更为重要，而对多操纵面飞机的自适应航迹飞行控制系统进行的研究为国内首次。并且本文在前人基础上完善了补偿环节的鲁棒信号项的设计，保证了可以更直观地设计鲁棒信号项来保证飞行控制系统的渐近稳定性并具有一定的自适应特性。 4、对存在飞机运动数学模型建模不准确、外界存在干扰、飞机舵面出现故障三种情况进行了闭环仿真计算。并将自适应控制系统与原控制系统进行比较，从而反映出自适应控制系统的补偿效果。

多操纵面飞翼布局飞机神经网络自适应飞控系统设计与仿真

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