Optimización del Control de Vehículos de Despegue y Aterrizaje Vertical/Corto de Pequeña Escala con Vectorización de Empuje en la Fase de Transición
Autores: Gong, Zheng; Mao, Shengcheng; Wang, Zian; Zhou, Zan; Yang, Chengchuan; Li, Zhengxue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización del Control de Vehículos de Despegue y Aterrizaje Vertical/Corto de Pequeña Escala con Vectorización de Empuje en la Fase de Transición
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Despegue corto
Problema de aterrizaje
Vectorización de empuje
Vehículos V/STOL
Control del ángulo de inclinación
Métodos de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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El núcleo del problema de despegue y aterrizaje cortos en vehículos V/STOL con vectorización de empuje es el control del ángulo de inclinación de las boquillas de vectorización de empuje. Este trabajo lo resuelve al determinar la historia temporal del ángulo de inclinación óptimo mediante métodos de optimización. Dado que el proceso de optimización está limitado por el corredor de transición del vehículo y los requisitos de la misión, el corredor de transición se establece primero mediante la teoría AES con el modelo longitudinal del prototipo V/STOL, donde se considera especialmente el efecto inducido por el chorro de la boquilla 3BSD y el ventilador de elevación. Además, la redundancia de control causada por los múltiples actuadores de control físicos se aborda mediante una asignación de control adecuada y una estrategia de control basada en el modo de vuelo, lo que garantiza una conversión suave. Al establecer referencias de misión apropiadas y restricciones de optimización, se obtiene la estrategia de control óptima y el proceso de transición correspondiente, basado en los algoritmos de inversión directa y SQP.
Descripción
El núcleo del problema de despegue y aterrizaje cortos en vehículos V/STOL con vectorización de empuje es el control del ángulo de inclinación de las boquillas de vectorización de empuje. Este trabajo lo resuelve al determinar la historia temporal del ángulo de inclinación óptimo mediante métodos de optimización. Dado que el proceso de optimización está limitado por el corredor de transición del vehículo y los requisitos de la misión, el corredor de transición se establece primero mediante la teoría AES con el modelo longitudinal del prototipo V/STOL, donde se considera especialmente el efecto inducido por el chorro de la boquilla 3BSD y el ventilador de elevación. Además, la redundancia de control causada por los múltiples actuadores de control físicos se aborda mediante una asignación de control adecuada y una estrategia de control basada en el modo de vuelo, lo que garantiza una conversión suave. Al establecer referencias de misión apropiadas y restricciones de optimización, se obtiene la estrategia de control óptima y el proceso de transición correspondiente, basado en los algoritmos de inversión directa y SQP.