具有不稳定空气动力学特性的高级战斗机失速机动控制研究

简介：
本研究聚焦于具备复杂空气动力学特征的先进战机在低速条件下的飞行稳定性与操控性，探讨创新的控制策略以提升其作战效能。 本段落主要探讨了失速机动过程中非定常空气动力学建模及飞行控制问题。考虑到先进战斗机在经历失速后进行机动操作时遭遇的严重非线性、耦合以及滞后现象，提出了利用极限学习机（ELM）方法对瞬态气动特性进行建模，并结合动态反演技术设计控制器的策略。 具体而言，基于风洞试验数据获取迎角和侧滑角等状态变量作为输入参数；空气动力系数则被选作输出量。将这些实验数据分为训练集与测试集两部分，利用ELM方法构建精确度高的非定常气动模型，并通过测试样本确定的决定系数来验证该模型的有效性。 在此基础上，进一步设计了基于先进战斗机控制律的动态求逆法和菊花链分布法，推导出简化后的替代公式。最终结果显示，在模拟典型眼镜蛇机动时，考虑失速状态下非稳态气动影响的重要性显著高于使用传统稳定空气动力学模型的情况。