基于副气囊和舵面的平流层飞艇姿态控制分配策略

摘要

采用副气囊和升降舵作为飞艇俯仰控制的执行机构,分别建立了副气囊和升降舵的俯仰操纵模型.在传统加权伪逆法的基础上,提出了变权增量式伪逆法,以使用基于性能指标的变权方法实现控制分配优化,通过增量方式实现了执行机构主动速率约束.比较副气囊和升降舵操纵能力后,采用相对控制量平方和的变权性能方法,实现了基于执行机构操纵能力的最优分配；通过副气囊和升降舵耗能计算,提出了基于实际能量的变权增量式伪逆法,获得了符合执行机构实际耗能最优的分配结果.仿真结果表明,在高速和低速情况下,两种变权方法都取得了较好的姿态控制效果,基于实际能量的变权方法更能反映飞艇执行机构耗能的真实情况.