申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所

申请日：2022-01-20

公开（公告）日：2023-03-21

公开（公告）号：CN114415515B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.21#授权;2022.05.20#实质审查的生效;2022.04.29#公开

摘要：本发明适用于固定翼无人机技术领域，提供了一种针对固定翼无人机舵面卡死状态下的容错飞行控制方法，采集无人机俯仰角、滚转角、偏航角、飞行高度和速度，与期望值比较计算误差，当其中任一误差值大于对应的设定阈值时，采用对应的控制律控制对应的执行机构；在正常控制律的基础上，对于操作舵面出现卡死的状态，增加了控制混合器，以正常控制律的输出为控制混合器的输入，执行以下控制律：本发明舵面卡死故障下的控制律不改变原先设计好的分数阶反步滑模控制器结构，能够使原先控制器的优点得以保留，使整个控制系统在方向舵卡死和副翼卡死两种故障情况下能够保持稳定，使固定翼无人机能够适应不同的卡死角度进行稳定飞行。

主权项：1.一种针对固定翼无人机舵面卡死状态下的容错飞行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S10.采集无人机的俯仰角θ、滚转角φ、偏航角ψ、飞行高度h和速度V，设定期望值：期望俯仰角θd、期望滚转角φd、期望偏航角ψd、期望飞行高度hd和期望速度Vd，计算俯仰角误差eθ、滚转角误差eφ、偏航角误差eψ、飞行高度误差eh和速度误差eV；S20.当俯仰角误差eθ、滚转角误差eφ、偏航角误差eψ、飞行高度误差eh和速度误差eV均小于各自的设定阈值时，则系统稳定，返回步骤S10；S30.当俯仰角误差eθ、滚转角误差eφ、偏航角误差eψ、飞行高度误差eh和速度误差eV之一超出对应的设定阈值时，根据对应的俯仰角控制律Uθ、滚转角控制律Uφ、偏航角控制律Uψ、飞行高度控制律Uh和速度控制律Uv控制对应的执行机构；S40.当操作舵面出现卡死状态，采用以下控制律ug控制执行机构： 其中，Bgj为无卡死状态下的输入矩阵Bg阵中去掉第j列故障后得到的矩阵，为Bgj的伪逆矩阵，u为系统输入u＝[δelδerδalδarδr]T，δel,δer分别为步骤S30所得到的左右升降舵的俯仰角控制量，δal，δar分别为左右副翼的滚转角控制量，δr为方向舵偏航角控制量；bgj为Bg阵中对应故障输入的那一列，δg为故障操纵面的卡死角度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种针对固定翼无人机舵面卡死状态下的容错飞行控制方法

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