軟式自主空中加油受油機(jī)飛行控制技術(shù)研究.pdf

1、空中加油技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有非常重要的作用，它能夠增加受油機(jī)的航程，增大有效載荷，延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。具備自主空中加油能力是未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展的方向，論文針對(duì)軟式空中加油自主空中加油對(duì)接、跟蹤保持階段的受油機(jī)飛行控制問題開展了深入的研究和探索。
　　論文首先對(duì)軟式自主空中加油過程的特點(diǎn)、存在的主要干擾進(jìn)行了深入分析，建立了受油機(jī)動(dòng)力學(xué)模型、加油機(jī)尾渦流場(chǎng)模型、加油錐套模型和大氣湍流的數(shù)學(xué)模型，為相關(guān)控制器的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　其

2、次，設(shè)計(jì)了基于參考觀測(cè)器的受油機(jī)對(duì)接與跟蹤控制系統(tǒng)。為了使受油機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)平滑跟蹤對(duì)接，根據(jù)由相對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量并處理后得到的受油插頭相對(duì)于加油錐套的位置信息，設(shè)計(jì)了參考軌跡生成模塊，實(shí)時(shí)計(jì)算出受油機(jī)期望的飛行軌跡。通過觀測(cè)器實(shí)時(shí)估算出受油機(jī)預(yù)期的狀態(tài)量與控制量，然后設(shè)計(jì)受油機(jī)的全狀態(tài)反饋控制器，控制受油機(jī)使其受油插頭跟蹤加油機(jī)加油錐套，并實(shí)現(xiàn)對(duì)接與相對(duì)位置保持。
　　第三，為進(jìn)一步提高受油機(jī)在加油尾渦干擾、執(zhí)行機(jī)構(gòu)失效等不確定動(dòng)態(tài)干

3、擾情形下的空中加油對(duì)接和跟蹤保持性能，采用模型參考自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)了受油機(jī)對(duì)接跟蹤控制系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上提出了基于L1自適應(yīng)控制的受油機(jī)對(duì)接跟蹤控制系統(tǒng)，保證控制系統(tǒng)具有快速的自適應(yīng)反應(yīng)能力，提高了閉環(huán)系統(tǒng)的跟蹤性能、穩(wěn)定性和魯棒性。
　　最后，在MATLAB數(shù)值仿真環(huán)境中建立了軟式自主空中加油受油機(jī)控制仿真驗(yàn)證系統(tǒng)，并分別在不同大氣湍流干擾、加油機(jī)尾渦作用和控制失效等不確定動(dòng)態(tài)干擾情形下，對(duì)設(shè)計(jì)的受油機(jī)對(duì)接跟蹤控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)