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基于副气囊和舵面的平流层飞艇姿态控制分配策略
  • ISSN号:1002-0470
  • 期刊名称:高技术通讯
  • 时间:2013.3
  • 页码:289-295
  • 分类:V274[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]上海交通大学航空航天学院,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金(61175074,11272205)资助项目.
  • 相关项目:临近空间巨型柔性浮空器复合操纵系统建模和机理分析
作者: 孟蒙|陈丽|
中文摘要:

采用副气囊和升降舵作为飞艇俯仰控制的执行机构,分别建立了副气囊和升降舵的俯仰操纵模型。在传统加权伪逆法的基础上,提出了变权增量式伪逆法,以使用基于性能指标的变权方法实现控制分配优化,通过增量方式实现了执行机构主动速率约束。比较副气囊和升降舵操纵能力后,采用相对控制量平方和的变权性能方法,实现了基于执行机构操纵能力的最优分配;通过副气囊和升降舵耗能计算,提出了基于实际能量的变权增量式伪逆法,获得了符合执行机构实际耗能最优的分配结果。仿真结果表明,在高速和低速情况下,两种变权方法都取得了较好的姿态控制效果,基于实际能量的变权方法更能反映飞艇执行机构耗能的真实情况。

英文摘要:

The ballonets and elevator of a stratosphere airship were adopted as its actuators, and the pitch moment models of the two kinds of actuators were established. A variable-weight incremental pseudo inverse method was proposed based on the traditional weighting pseudo inverse method to optimize the control allocation by using the performance index based weight raring method and realize the actuators' proactive rate constraint by the incremental mode. On account of the operational capacity comparison between the ballonets and the elevator, a variable-weight method correlated with relative controlled variable quadratic sum optimal object was adopted to make the control allocation satisfy the operational capacity of the actuators. After the energy consumption analysis for the two kinds of actua- tors, a variable-weight incremental pseudo inverse method based on actual energy was proposed to optimize the con- trol allocation adapted to the minimal energy consumption. The simulation results show that regardless of whether the forward speed is high or low, the two kinds of variable-weight methods can get good attitude control effects and the variable-weight method based on actual energy reflects the real energy consumption of an airship better.

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期刊信息
  • 《高技术通讯》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国科学科技部
  • 主办单位:中国科学技术信息研究所
  • 主编:赵志耘
  • 地址:北京市三里河路54号
  • 邮编:100045
  • 邮箱:hitech@istic.ac.cn
  • 电话:010-68514060 68598272
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0470
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2770/N
  • 邮发代号:82-516
  • 获奖情况:
  • 《中国科学引文数据》刊源,《中国科技论文统计与分析》刊源
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:12178