專利名稱：一種時變測量延遲輸出信號飛行器縱向運動狀態觀測方法
技術領域：
本發明涉及一種時變測量延遲輸出信號飛行器縱向運動狀態觀測方法，它是針對包含時變測量延遲輸出的飛行器縱向動力學模型，設計了一種狀態觀測的方法，屬于飛行控制技術領域。
背景技術：
對飛行器的研究一直以來都是研究者所共同關注的一個熱點問題，而飛行器控制系統是保證飛行器在空間中穩定飛行的一個必不可少的環節。在飛行器控制系統設計的過程中需要考慮兩個方面的因素穩定性和快速性。穩定性是保證飛行器能夠在空間中穩定地飛行，而快速性是要求飛行器能夠在高速飛行的過程中對于一些突變情況迅速做出正確的反應。飛行器在空間運動的過程中，需要對其姿態角(航跡傾角、攻角、俯仰角等)進行控制，而控制飛行器姿態角是通過計算控制律來實現的。在計算控制律之前需要提前獲取系統的狀態。因此，獲取飛行器在當前時刻的飛行狀態是實現對飛行器控制的一個重要環節。但是對于通常的飛行器而言，由于其定位和測量狀態的儀器都是通過GPS或者一些慣性的測量單元來完成的。而在從衛星到飛行器的傳輸測量信號的過程中，不可避免的會存在一定的延遲，這會給之后的控制律的設計帶來非常的不便。而由于測量延遲在實際傳輸過程中，并不一定是常值，其隨時間變化的特性，給觀測器的設計帶來了進一步的困難。
發明內容
I.發明目的針對以上所提到的問題，本發明提供了一種時變測量延遲輸出信號飛行器縱向運動狀態觀測方法。該觀測方法能夠根據包含有一定時變延遲后的輸出和系統的模型，來重構出系統的當前時刻的狀態，從而實現對系統狀態的觀測。本發明不僅可以實現對飛行器縱向運動動力學模型的觀測，還可以實現對其他控制對象的觀測，因此，該發明方法具有一定的適用性。2.技術方案為達到上述目的，本發明針對包含時變測量延遲輸出的飛行器縱向動力學模型， 利用測得的帶有延遲和噪聲的航跡傾角信號，給出了一種狀態觀測的方法。本發明一種時變測量延遲輸出信號飛行器縱向運動狀態觀測方法，該方法包括以下步驟步驟I :獲取飛行器在俯仰平面內的動力學模型本發明所針對的觀測對象是俯仰平面內運動的飛行器。首先獲取縱向運動的動力學模型。飛行器在俯仰平面內的結構示意圖如圖I所示。在該平面中，飛行器受到來自發
4動機的推力、空氣施加的升力和阻力以及俯仰力矩。通過對所受到的力進行分析，可以得到 飛行器在縱向運動中的動力學方程，對其進行線性化處理后，可以得到如下所示的動力學 模型表達式
權利要求
1. 一種時變測量延遲輸出信號飛行器縱向運動狀態觀測方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟1:獲取飛行器在俯仰平面內的動力學模型對飛行器在俯仰平面內的受力情況分析，飛行器受到來自發動機的推力、空氣施加的升力和阻力以及俯仰力矩；從而得到飛行器在縱向運動中的動力學方程，對其進行線性化處理后，得到如下所示的動力學模型表達式
全文摘要
本發明一種時變測量延遲輸出信號飛行器縱向運動狀態觀測方法，它有四大步驟步驟一、獲取飛行器在俯仰平面內的動力學模型；步驟二、設計觀測器；步驟三、調節觀測參數，查看觀測效果；步驟四、設計結束。該觀測方法根據包含有一定時變延遲后的輸出和系統的模型，來重構出系統的當前時刻的狀態，從而實現對系統狀態的觀測。它不僅可以實現對飛行器縱向運動動力學模型的觀測，還可以實現對其他控制對象的觀測，因此，該發明方法在飛行控制技術領域里具有較好的實用價值和良好的應用前景。
文檔編號G05D1/08GK102591212SQ20121005195
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者劉金琨, 賀慶 申請人:北京航空航天大學