基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )自適應動(dòng)態(tài)逆的結冰飛機飛行安全邊界保護方法
摘要:考慮到飛機帶冰飛行的安全問(wèn)題,對結冰飛機進(jìn)行安全邊界保護成為一種有效的解決手段?;谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò )自適應動(dòng)態(tài)逆跟蹤性能好、魯棒性強的優(yōu)點(diǎn),提出了以安全關(guān)鍵飛行參數限制值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )自適應動(dòng)態(tài)逆的輸入,獲取可用舵面偏轉角的邊界保護方法。建立了飛機本體動(dòng)力學(xué)模型,采用高精度的數值模擬方法獲得結冰數據庫。設計了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )自適應動(dòng)態(tài)逆控制律,通過(guò)在動(dòng)態(tài)逆環(huán)節引入單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),對不確定性逆誤差進(jìn)行自適應補償,增強了控制系統的魯棒性。以俯仰姿態(tài)保持模式為例設計了結冰飛行閉環(huán)安全邊界保護系統。以結冰飛機最小平飛速度的估算值作為飛機最低飛行速度,設計自動(dòng)油門(mén)控制系統,實(shí)現對飛行速度的保護。通過(guò)仿真驗證了設計的控制律具有較強的魯棒性。對結冰嚴重程度線(xiàn)性增加情形下飛機狀態(tài)參數的動(dòng)態(tài)響應進(jìn)行了分析。仿真結果表明,所設計的結冰邊界保護系統,能夠實(shí)現飛機在容冰飛行過(guò)程中對安全關(guān)鍵參數如迎角、飛行速度的實(shí)時(shí)保護。
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