基于神經網絡自適應動態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題,對結冰飛機進行安全邊界保護成為一種有效的解決手段。基于神經網絡自適應動態逆跟蹤性能好、魯棒性強的優點,提出了以安全關鍵飛行參數限制值作為神經網絡自適應動態逆的輸入,獲取可用舵面偏轉角的邊界保護方法。建立了飛機本體動力學模型,采用高精度的數值模擬方法獲得結冰數據庫。設計了神經網絡自適應動態逆控制律,通過在動態逆環節引入單隱層神經網絡,對不確定性逆誤差進行自適應補償,增強了控制系統的魯棒性。以俯仰姿態保持模式為例設計了結冰飛行閉環安全邊界保護系統。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,設計自動油門控制系統,實現對飛行速度的保護。通過仿真驗證了設計的控制律具有較強的魯棒性。對結冰嚴重程度線性增加情形下飛機狀態參數的動態響應進行了分析。仿真結果表明,所設計的結冰邊界保護系統,能夠實現飛機在容冰飛行過程中對安全關鍵參數如迎角、飛行速度的實時保護。
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