先进飞行器遂行多任务时面临大机动飞行强非线性、动态任务信息不完备、能力变化自主重构性差等挑战,项目从先进飞行器环境影响、结构特点和任务需求出发,提出智能自主可靠飞行控制技术,提升任务完成能力。主要技术发现如下:
(1)模型数据相结合的在线学习自适应控制:揭示了干扰不确定对动力学控制性能的影响,提出了平行估计模型和等价预测学习评价技术,结合风干扰影响构建扰动观测系统,给出了智能系统与扰动观测结合的动态协调策略,发明了智能自适应控制技术,实现了高效估计和高精度姿态控制。
(2)不完备信息在线估计与鲁棒控制:分析了结构、气动和控制动态耦合下飞行器闭环系统发散的内在机理,给出了弹性振动频率与系统状态高效在线估计策略,发明了基于弹性模态自适应滤波和轨迹推演重构的动态制导控制技术,提升了不稳定飞行器鲁棒控制能力保证安全飞行。
(3)损伤动态协调补偿与飞行任务重构:揭示了飞行器舵面受限下操纵能力与任务不匹配的因果关系,发明了制导控制自适应协调机制与动态补偿控制器,构建了在线参数辨识机制和飞行能力评估指标,给出了制导指令重规划与重构控制技术,充分发挥了剩余飞行能力。
(4)应用验证:项目成果应用于航空工业成都所、自控所、北京空天技术研究所、上海航天控制技术研究所等*骨干企业,完成了高超声速飞行器、先进战机、大型无人机飞控系统设计、研制、测试与飞行试验。