倾转旋翼飞行器模态转换阶段非线性控制方法研究

项目名称： 倾转旋翼飞行器模态转换阶段非线性控制方法研究

项目编号： No.61673325

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 曾建平

作者单位： 厦门大学

项目金额： 16万元

中文摘要： 倾转旋翼飞行器能够在复杂环境下实现垂直起降，具备较强的巡航与运载能力，在国防和民用领域均有广泛应用前景。在模态转换飞行阶段，倾转旋翼飞行器是典型的过驱动系统，偏航、俯仰和横滚三通道之间耦合严重，系统呈现出非仿射、非线性和时变的动力学特征，这给飞行控制系统设计带来很大挑战。本项目借助虚拟/广义操纵舵概念，将飞行器的六自由度动力学方程转换为有别于传统状态空间描述的控制设计模型。该模型包含常规的非线性状态方程，以及反映虚拟舵偏转与实际舵偏转约束关系的一组代数方程。在此基础上，应用SOS凸优化理论，研究这类系统的非线性控制和强鲁棒控制问题，建立非线性时变系统的控制设计方法。现有非线性控制方法较少涉及性能指标要求，进一步探索多种性能指标约束下的非线性控制方法。这些内容是对非线性和鲁棒控制理论的有益补充。最后，通过仿真实验验证理论成果的可行性，为倾转旋翼飞行器控制设计提供新的原理和方法。

中文关键词： 倾转旋翼飞行器；飞行控制；非线性时变系统；多项式平方和；

英文摘要： The tilt rotor aircraft, as a class of aerial vehicle with the compound property of the helicopter’s vertical takeoff-and-landing and the airplane’s high-speed cruise as well as high payload, has now gained more and more attention due to its promising pro

英文关键词： tilt rotor aircraft；flight control；nonlinear time-varying systems；polynomial sum of squares；