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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法及系统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：CN116339365B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20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：202310338553.7，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法及系统是由刘贞报;童春铭;唐勇;王满;赵闻;党庆庆设计研发完成，并于2023-03-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提出了一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法，设计飞机横航向容错控制器，通过飞机的标称模型和方向舵舵面失效模型，计算最优控制律，以在存在外部干扰的情况下稳定飞机。然后，利用四重神经网络对所有可能的失效程度估计该最优控制律。当发生方向舵舵面失效时，能够实现飞机的平稳运行。本发明提出了一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构系统，在不失一般性的情况下，基于存在故障检测与隔离模块、切换机制和飞控系统，引入飞机横航向容错控制器，以在存在外部干扰的情况下稳定飞机。

本发明授权一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种方向舵舵面失效下的飞机横航向容错控制与重构方法，其特征在于，包括以下步骤： 1建立飞机无方向舵舵面失效的标称线性化模型和方向舵舵面失效状态下的飞机横向运动模型； 2基于飞机无方向舵舵面失效的标称线性化模型和方向舵舵面失效状态下的飞机横向运动模型设计扰动观测器的主动容错控制律，利用所述扰动观测器测量的真实扰动，使用黎卡提方程和正则矩阵方程计算估计扰动，使得估计扰动与扰动观测器测量获得的真实扰动之间的误差在预设范围内，得到飞机正常状况的主动容错控制律； 之后使用四重神经网络来求解各个方向舵舵面失效程度下主动容错控制律的参数，最终获得完整的主动容错控制律； 3当发生方向舵舵面失效时，飞机的液压致动器失去压力，故障检测与隔离模块发送信号给致动器切换模块和主动容错控制律，所述主动容错控制律计算所需的控制输入，致动器切换模块收到信号后切换到电动液压致动器并将所需的控制输入传给电动液压致动器，电动液压致动器提供所需的控制输入； 步骤1中，建立的飞机无方向舵舵面失效的标称线性化模型，具体为： 1 式中，，其中和分别为横摇角和横滚角速率，为偏航角速率，为侧滑角；是分别由副翼和方向舵中的液压致动器给出的控制输入矢量构成的矩阵，为副翼液压致动器给出的控制输入矢量；为方向舵中的液压致动器给出的控制输入矢量；表示外部扰动；式1中的系统矩阵定义为： 式中，，，，其中、和分别是轴、轴上的力矩和轴上的力矩乘积；为飞机的初始控制输入；是飞机的质量；是重力常数；为参考爬升角；、和分别为三个稳定轴上的偏航力矩；、和分别为三个稳定轴上的滚转力矩；、和分别是三个稳定轴上的侧向气动力；和是方向舵和副翼提供的偏航力矩；和是方向舵和副翼提供的侧向气动力； 步骤1中，建立飞机方向舵舵面失效模型为： 3 其中，表示垂直尾翼损坏程度，是驱动方向舵舵面转动的电动液压致动器提供的控制输入向量，当发生方向舵舵面失效时，为电动液压致动器提供的控制输入； 式3中系统矩阵的变化为： 4 步骤2中飞机正常状况的主动容错控制律的获取过程为： 5 式5中，和是正定矩阵；设置误差，其中是参考信号，式5中的； 使控制代价指标最小化的最佳控制律为： 6 式6中的为： 7 其中，是被扰动观测器测量的扰动矢量；和分别是以下黎卡提方程和正则矩阵方程的唯一解： 8 其中，和； 通过扰动观测器测量扰动矢量： 9 其中，是正定矩阵，是扰动观测器内部状态向量； 将所述和、和飞机方向舵舵面失效模型的状态量代入式6中，得到飞机正常状况的主动容错控制律。

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