南京天晴航空航天科技有限公司吕全辉获国家专利权
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龙图腾网获悉南京天晴航空航天科技有限公司申请的专利一种无人机伪迎角增稳控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119556725B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510105539.1,技术领域涉及:G05D1/495;该发明授权一种无人机伪迎角增稳控制方法是由吕全辉;陈奕澄;喻康杰;卢照临;刘瑞娟;吕伟业;王猛;董新蕾设计研发完成,并于2025-01-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种无人机伪迎角增稳控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种无人机伪迎角增稳控制方法,属于无人机飞行控制技术领域,在升降舵控制通道中引入俯仰角速率信号和伪迎角增稳控制策略改善无人机的动态响应特性。本发明将传感器采集的俯仰角速率信号作为反馈,通过飞行力学相关理论推导出俯仰角速率到伪迎角的传递函数,在角速率增稳回路中加入伪迎角反馈,通过伪迎角增稳放宽纵向静稳定性;通过在六自由度仿真模型中进行对比仿真验证,加入伪迎角增稳回路反馈的系统上升时间、稳态误差和超调量均优于未放宽静稳定性的系统。
本发明授权一种无人机伪迎角增稳控制方法在权利要求书中公布了:1.一种无人机的伪迎角增稳控制方法,其特征在于,包括以下步骤:给出纵向小扰动方程的自然形式: 其中,m为飞行器质量,为发动机安装角,α*为基准运动下的迎角,T*为基准运动下的发动机推力,γ*为基准运动下的航迹倾角,V*为基准运动下的速度,Δα为迎角变化量,Δθ为俯仰角变化量,Δγ*为基准运动下的航迹倾角变化量,ΔH为高度变化量,ΔV为速度变化量,Δδe为升降舵变化量,ΔδT为油门杆变化量,Dα为迎角变化引起的阻力,DV为速度变化引起的阻力,DH为高度变化引起的阻力,为升降舵偏转引起的阻力,Lα为迎角变化引起的升力,为迎角变化率引起的升力,LV为速度变化引起的升力,Lq为俯仰角速率变化引起的升力,LH为高度变化引起的升力,为升降舵偏转引起的升力,Mα为迎角变化引起的俯仰力矩,为迎角变化率引起的俯仰力矩,MV为速度变化引起的俯仰力矩,Mq为俯仰角速率变化引起的俯仰力矩,MH为高度变化引起的俯仰力矩,为升降舵偏转引起的俯仰力矩,TV为速度变化引起的发动机推力,TH为高度变化引起的发动机推力,为油门杆变化引起的发动机推力;不计高度变化对外力和外力矩的影响,并设基准运动为水平定常直线飞行,得到主要反应扰动恢复初始阶段的近似方程: 其中Zα为迎角变化引起的纵向力;将传感器采集的俯仰角速率信号作为反馈,在角速率增稳回路中加入伪迎角反馈,通过伪迎角增稳放宽纵向静稳定性,通过上述飞行力学理论推导出俯仰角速率到伪迎角的传递函数: 其中q为传感器测量的俯仰角速率信号,s为拉普拉斯变换中的复数变量,α为伪迎角,经过俯仰角速率到伪迎角的传递函数得到伪迎角;将伪迎角到升降舵的传递函数作为伪迎角增稳放宽稳定的补偿部分,加上原有的俯仰角速率增稳反馈,得到基于经典反馈控制的俯仰通道增稳控制律: 其中,为增稳回路的升降舵指令,为伪迎角增稳回路的升降舵指令,为原有角速率增稳回路的升降舵指令,Kα为伪迎角增稳控制增益,Kq为俯仰角速率增稳控制增益。
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