飛機攔阻過程的非線性最優(yōu)控制.pdf

1、為使艦載機在較短滑跑距離內(nèi)被攔停，工程師們設計了飛機攔阻系統(tǒng)這一重要的艦載設施。攔阻系統(tǒng)控制律設計和實現(xiàn)直接影響飛機所受過載、攔停距離和阻攔索張力，進而決定了攔阻效果。因此，在研發(fā)攔阻系統(tǒng)時，需要確定較好的降速曲線和有效的控制方法。 國外攔阻技術(shù)研發(fā)較早，也較為成熟，但可查尋到的資料，特別是全文非常少。國內(nèi)工程師和學者正在研制自己的攔阻設備，相關(guān)研究尚處于起步階段。本文建立了含阻攔索線彈性變形的飛機攔阻過程非線性動力學模型，應

2、用最優(yōu)化理論對飛機和阻攔索接觸之后的降速曲線進行了優(yōu)化，并采用反饋線性化閉環(huán)跟蹤優(yōu)化后的降速曲線。與基于能量分析的優(yōu)化和控制方法相比，本文提出的方法維持恒定加速度的能力更強，因而這種直接以模型為基礎進行優(yōu)化和控制的效果更好。結(jié)果表明，在阻攔過程快結(jié)束時，考慮阻攔索的變形結(jié)果和不考慮這一因素的結(jié)果存在很大的差別。數(shù)值實驗證明，反饋線性化可彌補非線性最優(yōu)化在實際應用中耗時的缺陷，從而使實現(xiàn)控制系統(tǒng)的可行性大大提高。這種將控制目標設計和控制實