【摘 要】
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提出一种基于降阶模型和光滑切换控制的非线性模型预测控制用于倾转旋翼机过渡机动。建立了倾转旋翼机的仿真模型和降阶的预测模型。在模型预测算法框架内采用降阶模型预测飞行器的后继状态，并结合速度和高度的光滑切换控制和分段短舱角速率控制策略推导了适用于倾转过渡的指令跟踪目标函数，在约束中考虑操纵行程、俯仰角速率和俯仰角限制。通过倾转走廊内的非动态倾转和动态倾转飞行仿真，分别验证该过渡控制对姿态、速率指令跟踪
【机 构】
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南京航空航天大学航空学院直升机旋翼动力学国家级重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金（11672128）； 江苏高校优势学科建设工程资助项目；
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提出一种基于降阶模型和光滑切换控制的非线性模型预测控制用于倾转旋翼机过渡机动。建立了倾转旋翼机的仿真模型和降阶的预测模型。在模型预测算法框架内采用降阶模型预测飞行器的后继状态，并结合速度和高度的光滑切换控制和分段短舱角速率控制策略推导了适用于倾转过渡的指令跟踪目标函数，在约束中考虑操纵行程、俯仰角速率和俯仰角限制。通过倾转走廊内的非动态倾转和动态倾转飞行仿真，分别验证该过渡控制对姿态、速率指令跟踪和动态倾转过渡的表现。结果表明：飞行器在不同短舱角的固有特性差异对控制器的跟踪性能影响小。在动态倾转飞行中，控制器辅以短舱控制策略让飞行器以较小的高度和光滑的俯仰姿态变化完成不同短舱速率的过渡过程，同时速度跟踪和横、航向姿态保持效果优。
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