中国民航大学朴敏楠获国家专利权
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龙图腾网获悉中国民航大学申请的专利吸气式高超声速飞行器气动伺服弹性主动控制系统和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:CN119512190B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18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:202411624444.2,技术领域涉及:G05D1/495;该发明授权吸气式高超声速飞行器气动伺服弹性主动控制系统和方法是由朴敏楠;卢彪设计研发完成,并于2024-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本吸气式高超声速飞行器气动伺服弹性主动控制系统和方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种吸气式高超声速飞行器气动伺服弹性主动控制系统和方法,包括:弹性频率估计器基于被控对象发送的俯仰角信息,获取被控对象的弹性频率估计值,并发送给状态扰动联合估计器;状态扰动联合估计器基于接收到的俯仰角信息、升降舵偏角以及弹性频率估计值,获取对应的状态估计结果、扰动估计结果以及俯仰角估计结果;姿态控制器基于接收到的刚体俯仰角控制值、状态估计结果和扰动估计结果,获取被控对象的升降舵偏角,并发送给状态扰动联合估计器以及被控对象。本发明能够对被控对象进行稳定控制。
本发明授权吸气式高超声速飞行器气动伺服弹性主动控制系统和方法在权利要求书中公布了:1.一种吸气式高超声速飞行器气动伺服弹性主动控制系统,其特征在于,所述系统包括:弹性频率估计器、状态扰动联合估计器和姿态控制器,其中,所述弹性频率估计器用于基于被控对象发送的俯仰角信息,利用弹性频率估计模型获取被控对象的弹性频率估计值,并发送给所述状态扰动联合估计器;所述状态扰动联合估计器用于基于接收到的俯仰角信息、升降舵偏角以及弹性频率估计值,利用状态扰动联合估计模型对刚体状态、弹性体状态、刚体状态的扰动因子、弹性体状态的扰动因子以及俯仰角信息进行估计,得到对应的状态估计结果、扰动估计结果以及俯仰角估计结果,并将状态估计结果和扰动估计结果发送给所述姿态控制器;所述姿态控制器用于基于接收到的刚体俯仰角控制值、状态估计结果和扰动估计结果,利用姿态控制模型获取被控对象的升降舵偏角,并发送给所述状态扰动联合估计器以及所述被控对象; 所述状态扰动联合估计模型满足如下条件: 其中,为状态扰动联合估计模型的状态,为的导数,为刚体俯仰角的估计值,为刚体俯仰角速度Q的估计值,为第i阶弹性模态的广义坐标ηi的估计值,为第i阶弹性模态的广义坐标ηi的导数的估计值,为Q的导数的扰动因子dQ的估计值,为的导数的扰动因子的估计值,为俯仰角估计结果,为第h个俯仰角传感器测量的俯仰角的估计值,h的取值为1到m;δe为升降舵偏角,y为俯仰角信息,E为状态扰动联合估计模型的增益,B1和C分别为状态矩阵、输入矩阵和输出矩阵;其中,C=[C00m×4], 其中,q为飞行动压,S为飞行器的参考面积,为飞行器的纵向参考长度,zT为从推力T到俯仰力矩M的耦合系数,为ηi对俯仰矩阵M的影响系数,为ηi对推力T的影响系数,Iyy为飞行器的转动惯量;表示ηi对第i阶弹性模态的广义力Ni的影响系数,ξi为第i阶弹性模态的阻尼;为升降舵鸭翼舵偏角δe对俯仰力矩M的影响系数,为鸭翼舵偏角δc对M的影响系数,为δe对升力L的影响系数,为δc对升力L的影响系数;表示δe对Ni的影响系数,表示δc对Ni的影响系数;pk表示第k个俯仰角传感器距离飞行器头部的距离,表示第k个俯仰角传感器对应的第i阶弹性模态的振型φipk的一阶导数; 所述姿态控制模型满足如下条件: 其中,kp,kd和为预设控制参数,为刚体俯仰角控制值。
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