本發(fā)明屬于飛行控制技術(shù),涉及對無動力飛行器速度跟蹤控制方法的改進(jìn)。
背景技術(shù):
目前國內(nèi)外無動力飛行器在下滑過程中普遍采用的速度控制方法都是通過偏轉(zhuǎn)阻力板產(chǎn)生相應(yīng)的氣動力,減小下滑速度,從而保證無動力飛行器的實際速度跟蹤期望的設(shè)定速度。其速度控制的步驟是:
在無動力飛行器飛行過程中調(diào)節(jié)減速板控制阻力:為了避免無動力飛行器在下降過程中不斷加速,無動力飛行器打開阻力板。阻力板提供的阻力大小由無動力飛行器當(dāng)前速度和阻力板張開角度決定。在阻力板張開角度最大時,其能提供的阻力在當(dāng)前無動力飛行器飛行速度下為最大阻力,若該阻力不能滿足無動力飛行器當(dāng)前速度跟蹤設(shè)定速度的要求,那么無動力飛行器無法達(dá)到精確速度跟蹤的目的;
其缺點是:對無動力飛行器的速度調(diào)節(jié)能力差,無動力飛行器無法適應(yīng)較大的不確定性,從而無法保證無動力飛行器滿足下滑著陸接地時的速度指標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提出一種無動力飛行器速度精確跟蹤控制方法,能擴(kuò)大無動力飛行器速度跟蹤控制范圍,以提高對速度的調(diào)節(jié)能力,使無動力飛行器可以適應(yīng)更大的不確定性。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案為,一種無動力飛行器速度精確跟蹤控制方法,包括:
無動力飛行器飛行減速過程中,當(dāng)需要的阻力大于阻力板最大張開角度提供的阻力時,左右副翼在原有偏轉(zhuǎn)角度的基礎(chǔ)上同向偏轉(zhuǎn)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果:提高對速度的調(diào)節(jié)能力,使無動力飛行器可以適應(yīng)更大的不確定性。提高了飛行中的安全性、可靠性,良好的速度控制能力可保證無動力飛行器滿足著陸接地指標(biāo)。該方法亦可應(yīng)用于有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī),提高生存率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一個實施例的速度跟蹤控制曲線對比圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明,
本發(fā)明提供一種無動力飛行器速度精確跟蹤控制方法,包括:
無動力飛行器飛行減速過程中,當(dāng)需要的阻力大于阻力板最大張開角度提供的阻力時,左右副翼在原有偏轉(zhuǎn)角度的基礎(chǔ)上同向偏轉(zhuǎn)。
速度精確跟蹤控制的步驟如下:
1、常規(guī)舵面的速度跟蹤控制:
1.1、在無動力飛行器飛行過程中調(diào)節(jié)減速板控制阻力:為了避免無動力飛行器在下降過程中不斷加速,無動力飛行器打開阻力板。阻力板提供的阻力大小由無動力飛行器當(dāng)前速度和阻力板張開角度決定。在阻力板張開角度最大時,其能提供的阻力在當(dāng)前無動力飛行器飛行速度下為最大阻力不能滿足無動力飛行器當(dāng)前速度跟蹤設(shè)定速度的要求,那么無動力飛行器無法達(dá)到精確速度跟蹤的目的;
1.2、在無動力飛行器飛行過程中使用副翼調(diào)節(jié)無動力飛行器橫滾運動:在無動力飛行器飛行過程中偏轉(zhuǎn)其左右副翼,并使左右副翼的偏轉(zhuǎn)方向為差動方向。在這種情況下,由左右副翼上氣動力引起的偏轉(zhuǎn)力矩將使無動力飛行器機(jī)體產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)運動。此時,由左右副翼差動偏轉(zhuǎn)引起的無動力飛行器運動不會產(chǎn)生有效的阻力,因此,無法對無動力飛行器的飛行速度進(jìn)行控制;
2、左右副翼同向轉(zhuǎn)動產(chǎn)生額外阻力控制無動力飛行器速度:在控制無動力飛行器飛行速度的過程中,有限阻力板提供的阻力有限,因此無動力飛行器能夠跟蹤的速度范圍也是有限的。若阻力板提供的最大阻力仍然無法滿足飛行器降低速度的要求,此時打開無動力飛行器副翼,使左右副翼同向偏轉(zhuǎn),左右副翼將具有阻力板的作用,產(chǎn)生額外阻力,同阻力板產(chǎn)生的阻力一起控制無動力飛行器速度,擴(kuò)大速度控制范圍。若無動力飛行器在下降過程中同時伴有滾轉(zhuǎn)運動,為了擴(kuò)大速度控制范圍,則在左右副翼差動偏轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行同向偏轉(zhuǎn),增大無動力飛行器的阻力,減小其飛行速度,從而滿足更大范圍內(nèi)速度精確跟蹤的目的。
本發(fā)明的工作原理是:
在無動力飛行器自動下滑的過程中,為了保證無動力飛行器準(zhǔn)確跟蹤期望軌跡,需要無動力飛行器具有良好的速度控制能力。無動力飛行器阻力板速度控制方式是通過控制阻力板打開的角度來改變相應(yīng)的氣動阻力,從而減慢無動力飛行器的飛行速度,直到達(dá)到期望速度。在此基礎(chǔ)上加入了副翼舵面控制,通過偏轉(zhuǎn)無動力飛行器左右副翼同向運動,會使無動力飛行器產(chǎn)生額外的阻力,該阻力與 無動力飛行器阻力板產(chǎn)生的阻力相加即可以擴(kuò)大最大阻力范圍,能夠使無動力飛行器在自動下滑的過程中快速減速,增大速度控制的靈活性,從而保證無動力飛行器滿足下滑著陸接地指標(biāo)。
實施例
本發(fā)明通過對某無動力飛行器模型的實際運算得出了相應(yīng)的實例結(jié)果。圖1為本發(fā)明一個實施例的速度跟蹤運動曲線對比圖。其中橫坐標(biāo)為時間軸,單位為s;縱坐標(biāo)VIAS為速度軸,單位為m/s。(圖中曲線一為設(shè)定的飛行器速度運動曲線,曲線二是僅使用阻力板進(jìn)行速度控制產(chǎn)生的無動力飛行器速度跟蹤運動曲線,曲線三是使用本發(fā)明的帶副翼增阻的無動力飛行器速度跟蹤運動曲線)。結(jié)果顯示,相較于傳統(tǒng)無動力飛行器速度控制方法,本發(fā)明提出的無動力飛行器速度控制方法能夠在更大的舵面控制范圍里以更高的精度跟蹤設(shè)定的無動力飛行器運動速度,從而提高無動力飛行器運動的可靠性和安全性。