分享到:

直升机神经网络控制与飞行品质要求的实现

最新的航空设计标准把飞行品质作为主要设计指标之一。直升机的固有特点使其飞行品质较差,但其使用任务却要求它具有良好的飞行品质。单纯依靠结构设计、气动布局已难实现高品质的要求。采用飞行控制系统改善飞行品质是重要发展方向,控制律的设计是直升机飞行品质设计的重要内容。根据飞行品质规范确定飞控系统的性能要求、在飞控系统中直接实现规范要求,是目前直升机飞行控制技术研究的热点之一。传统的飞控系统设计技术很难满足品质设计的要求。为了给型号研制中飞行品质的规划、分析和评价提供基本的、有效的工程实用工具,本课题在充分消化理解美军新航标ADS-33的基础上,作了以下工作:(1)针对具体直升机,从任务分析入手,根据规范要求确定对飞控系统的要求;(2)应用自适应神经网络模型逆控制技术,构造了能够满足飞行品质要求的直升机姿态控制器,实现了两种响应型式、两种控制模式,并根据ADS-33进行了定量指标评估;(3)在姿态控制器的基础上,构造了轨迹跟踪器,进行了任  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

《南京航空航天大学学报》2001年04期
南京航空航天大学学报

直升机神经网络反馈线化飞行控制

引  言针对传统飞控系统设计中需要增益调参等问题 ,发展了很多非线性飞行控制技术 ,其中尤以反馈线性化 ( Feedback linearization)技术引人注目 ,且通过成功的实际飞行测试已获得广泛认同。反馈线性化技术的最大优点是不需增益调参 ,但它的实现需要构造高可信度的非线性仿真模型并进行实时逆变换 ,计算量很大。神经元网络技术提供了一条解决这个问题的有效途径 [1~ 3]。本文以 SH- 2 G为控制对象 ,采用基于神经网络的非线性系统反馈线性化控制方法 ,进行直升机机动飞行仿真。仿真结果表明 ,这是一种很有发展前途的方法。1 非线性系统反馈线化神经网络控制思想非线性系统反馈线化神经网络控制思想如图1 ,2所示 [1~ 3 ] :通过模型逆变换把非线性系统线性化 (见图 1 ) ,但一般存在逆变换误差 ,因此采用自适应神经网络在线补偿误差 (见图 2 )。图 1中 x,u,δ分别为状态变量、控制变量、逆变换误差。图...  (本文共4页) 阅读全文>>

《直升机技术》2004年02期
直升机技术

直升机多模态飞行控制系统

根据直升机飞行品质规范ADS一33川的定义,直升机飞行模态的种类很多,这些模态可分解为三种基本形式:姿态角速率指令(RCAH)、姿态角指令(ACAH)和速度向量指令(TRCPH)。这三种飞行模态的差别仅体现在纵/横向通道,而在总距通道和尾桨通道的特性则是相同的。现代飞控系统设计多是采用内/外回路设计的方式,内回路使通道解藕,并实现RCAH和A以H指令特性,外回路实现跟CPH指令特性。 由于直升机与固定翼飞机不同,旋转翼面的介入使之呈现为非线性、多变量、强祸合的不稳定动力学系统。针对直升机对象的不确定性和时变性,本文提出的对策是采用自适应鲁棒控制。动态逆作为自适应直接方式的一种典型方法,在飞行控制中得到了成功的应用。采用动态逆控制方法能提高直升机的飞行品质,特别是在武装直升机机动飞行控制中效果良好。本文用动态逆方法设计直升机的RCAH和ACAH模态,再用线性二次型状态调节器设计法设计TRCPH模态,实现直升机多模态控制律。1直升机...  (本文共3页) 阅读全文>>

《航空兵器》2004年01期
航空兵器

直升机多模态飞行控制系统

1 引  言根据直升机飞行品质规范ADS - 33[1] 的定义 ,直升机飞行模态种类很多 ,这些模态可分解为三种基本形式 :姿态角速率指令 (RCAH)、姿态角指令(ACAH)和速度向量指令 (TRCPH)。这三种模态的差别仅体现在纵 横向通道 ,而总距通道和尾桨通道的特性则是相同的。现代飞控系统设计多是采用内 外回路设计的方式 ,内回路使通道解耦 ,并实现RCAH和ACAH指令特性 ,外回路实现TRCPH指令特性。由于直升机与固定翼飞机不同 ,旋转翼面的介入使之呈现为非线性、多变量、强耦合的不稳定动力学系统。针对直升机对象的不确定性和时变性 ,本文提出的对策是采用自适应鲁棒控制。动态逆作为自适应直接方式的一种典型方法 ,在飞行控制中得到了成功的应用。采用动态逆控制方法能提高直升机的飞行品质 ,特别是在武装直升机机动飞行控制中效果良好。本文用动态逆方法设计直升机的RCAH和ACAH模态 ,再用线性二次型状态调节器设计法设计...  (本文共2页) 阅读全文>>

《直升机技术》1999年01期
直升机技术

直升机着舰飞行控制仿真研究初探

随着我军装备现代化的发展和我国海洋事业的发展,舰载直升机能执行救护、运输、探测、反潜、反舰、中继制导、垂直补给等任务,大大加强了舰船海上作业和作战能力,目前已成为世界各国海洋事业和舰船现代化的重要标志。但是直升机上舰绝不是“直升机和舰船”的简单叠加,而是一项复杂的系统工程,存在着直升机和舰船的动态配合问题。因此,舰载直升机除受到一般陆基直升机的限制外,它还要受到机一舰兼容性和海浪特性等限制。 直升机在舰上起降难度远大于陆上起降,危及飞行安全的因素很多,事故率也相当高。实践证明,舰载直升机在舰上降落比起飞难度要大。因此有必要对直升机的着舰控制进行研究,主要是飞行控制系统,它包括纵向轨迹控制系统、俯仰角控制系统、速度控制系统、侧向轨迹控制系统和侧向姿态角控制系统。1。1舰载直升机着舰主要特点及着舰过程着舰的主要特点【幻直升机技术1999年第1期总第117期 直升机着舰与在其它地点(如陆地、丛林、海岸)有许多不同,其主要特点如下: (...  (本文共7页) 阅读全文>>

《飞行力学》2001年03期
飞行力学

直升机动态逆神经网络模型

引言    在直升机机动飞行动态逆 /反馈线性化控制中 ,获得直升机动力学逆模型是至关重要的。然而 ,由于直升机动力学模型的复杂性 ,其逆模型的获得比较困难 ,目前在这方面尚没有一种完善的方法。开关函数的多层前馈感知器网络是一种适于在线学习的神经网络 ,并在逆动态模型中得到了应用 [1,2 ]。它的主要优点是 ,学习速度可达到建模跟踪误差的高收敛阶 ,计算量比 BP( Back Pass)算法小得多 ,在控制中的应用也表明它具有良好效果。该网络存在的问题是由于开关函数的非连续性 ,在描述系统时 ,可能要采用更多的神经元 ,并且能否在全局范围内逼近任意非线性连续函数还有待于理论上的证明。本文利用该网络建立了直升机的动态逆模型。1 开关作用函数的多层感知器网络考虑图 1所示网络 ,它具有输入层、隐含层和输出层三层。图中 ,WTI,WTH,WTO分别为输入层、隐含层和输出层的权系数矩阵 ;x,y O分别为网络的输入、输出矢量 ;y I...  (本文共3页) 阅读全文>>