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2008年 10月 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 0ctober 2008 第34卷 第 10期 JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics Vo1．34 No．10 基于分支裁剪的非线性飞行控制律设计 陈海兵 张曙光 方振平 (北京航空航天大学 航空科学与工程学院，北京 100191) 摘 要 ：应用分支裁剪和特征结构配置 的方法进行 了飞行控制律 的全局连续设计． 以飞机本体动力学系统平衡 图为基础，采用连续方法设计前馈控制律 ，修改平衡 图的分支形 状，使系统输 出跟踪操纵输入指令．应用特征结构配置 的方法设计全局调参 的纵 、横航 向解耦 反馈控制律 ，满足飞行品质要求，裁剪非指令运动对应 的平衡分支．对开环前馈控制以及 闭环 反馈控制的控制分叉进行了分析．针对某静不稳定飞机进行控制律设计和数值仿真，结果表 明 不期望分叉得到抑制，飞机稳定飞行范围得 以扩展． 关 键 词：飞行动力学；分叉；特征值；非线性控制系统 中图分类号：V212．1 文献标识码 ：A 文 章 编 号 ：1001—5965(2008)10—1143—04 Designofnonlinearflightcontrollaw basedonbifurcationtailoring ChenHaibing ZhangShuguang FangZheuping (SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China) Abstract：Theglobaland continuousflightcontrollaw wasdesigned viathe bifurcation tailoring and eigenstructureassignmentmethods．Basedontheequilibrium branchesofaircraftflightdynamics，thefeedfor— wardcontrollawwasdesignedbyutilizingthecontinuousmethod，bywhichtheshapeoftheequilibrium bran— cheswasmodified to makethe outputvariablestracethe inputcommands．Theuncoupled gain—scheduled ~edbackcontrollaw wasdesignedviatheeigenstruetureassignmenttechniquetomeettherequirementoffly— ingqualities，andtheequilibrium branchesoftheuncommandmotionweretailored．Controlbifurcation was analyzedforthefeedforwardopen—loopcontrolsystem andthe~edbaekclosed—loopcontrolsystem．Thecontrol law designandcomputersimulationforastaticunstableaircraftwerepresented todemonstratethattheunex— pectedbifurcationbehaviorswererestrainedandthestableflightenvelopewasextended． Keywords：flightdynamics；bifurcation；eigenvalues；nonlinearcontrolsystem 现代战斗机飞行动力学系统呈现高度复杂的 方法，逐步地引起 了人们的重视．例如，文献 [4] 非线性特性 ，传统的基于有限基准平衡状态点的