《垂直/短距起降飛行器動力學建模與協調綜合控制》是依託清華大學，由朱紀洪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：垂直/短距起降飛行器動力學建模與協調綜合控制
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：朱紀洪
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為適應未來空天安全需要，本研究以垂直/短距起降飛行器為對象，力求在對其非定常氣動力和系統動力學特點準確分析的基礎上，通過探索新機制，創立新方法，確立一套適合垂直/短距起降飛行器的動力學分析方法和控制系統設計理論。在幾種典型飛行狀態下（包括垂直起飛/著陸、過渡飛行、巡航飛行、空中懸停及其它典型機動飛行），摸清垂直/短距起降飛行器氣動特性與面向控制的建模理論與方法、系統可解耦條件與協調控制、基於異類混合多操縱面的協調綜合飛行控制理論與方法等關鍵基礎理論問題，形成一套面向工程套用的垂直/短距起降飛行器非線性氣動/控制設計方法和協調綜合飛行控制系統方案。提出垂直/短距起降飛行器飛行控制設計的一般準則和方法，為該類飛行器的總體設計和飛行控制系統研究提供技術儲備。本研究的突破，可為我國非常規布局飛行器總體設計和綜合飛行控制研究奠定基礎，對於提高我國航天航空技術具有現實意義。
結題摘要
垂直/短距起降飛機具有廣泛的軍事和民用前景。其動力系統噴射氣流在懸停段受地面干擾形成複雜不穩定流場，在過渡段與來流、機體渦相互干擾產生非定常效應，造成動力學建模與控制的困難。為進行動力學建模，對典型飛行狀態下（如懸停狀態、過渡過程等）的氣動特性進行了機理分析與實驗測試，並基於分析結果建立了飛行器六自由度非線性動力學模型；針對飛行器所固有的嚴重非線性與強耦合特性，套用動態逆設計思想並結合推力矢量運動學建模探索了解耦理論與協調飛行控制設計方法；結合異類混合多操縱面的布局特點，套用特徵模型思想、模糊控制方法與魯棒控制理論研究了多操縱面多約束非線性系統的動態反饋控制及其魯棒性問題；套用魯棒逆動態估計和基於神經網路的自適應反步法等先進控制理論研究了短距起飛與飛行控制重構等問題；構建了垂直/短距起降飛行器驗證機平台及動力學特性測試系統。研究成果為該類飛行器的總體設計和飛行控制系統研究提供了技術儲備。
