【技术实现步骤摘要】
本专利技术创造属于飞行器控制方法领域，尤其是涉及一种基于飞推一体化模型的综合控制方法。
技术介绍
1、在现有的民航飞机中，推进系统主要包括发动机、点火系统和起动系统等多个部分。在进行飞行时，飞行员可借助控制机构对飞机的飞行状态进行控制，发动机则会为飞机的飞行提供动力，从而确保飞机依照预设的轨迹和姿态进行飞行。
2、但是，当飞机在飞行过程中出现舵面失效的紧急情况时，飞行员就只能花费额外的工作负荷，采用手动控制推进系统油门的方式来控制飞机的飞行姿态，从而使飞机维持正常飞行或实施紧急迫降程序。然而，由于发动机的转子具非常大的转动惯量，因此在手动操作的过程中飞机姿态的调整具有较大迟滞性。这样一来就会增大飞行员的操作难度，无法保障机上乘客在紧急情况下的生还率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种基于飞推一体化模型的综合控制方法，以解决上述技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术实施例提供了一种基于飞推一体化模型的综合控制方法，包括：
4、建立飞机动力学模型并对飞机动力学模型进行配平处理，根据配平后的飞机动力学模型确定飞机稳态参数和与飞机稳态参数相对应的推力需求量；
5、建立推进系统气动热力学部件模型并对推进系统气动热力学部件模型进行配平处理，根据配平后的推进系统气动热力学部件模型和推力需求量确定推进系统稳态参数和与推进系统稳态参数相对应的燃油流量；
6、根
7、根据alqr算法和小扰动状态空间方程计算控制器的增广状态反馈控制律；
8、获取飞行员的油门操作指令，将油门操作指令输入控制器，并通过控制器控制飞机的高度和俯仰角。
9、进一步的，所述建立飞机动力学模型并对飞机动力学模型进行配平处理，包括：
10、建立气流坐标系、地面坐标系和机体坐标系；
11、根据飞机的升力系数、阻力系数和侧力系数，计算飞机的升力、阻力和侧力，通过飞机的升力、阻力、侧力、重力、推力确定飞机的合外力，并根据飞机的平动方程和转动方程，建立飞机动力学模型；
12、根据飞机在六个自由度均满足力和力矩平衡的原则，对飞机动力学模型进行配平处理。
13、进一步的，所述建立推进系统气动热力学部件模型并对推进系统气动热力学部件模型进行配平处理，包括：
14、获取推进系统中进气道、低压压气机、高压压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管的部件级气动热力学参数，根据进气道至尾喷管的气流参数流量、温度、压力和马赫数的计算公式建立推进系统气动热力学部件模型；
15、根据推进系统在各转动部件功率平衡、各截面质量流量满足连续条件的规则，对推进系统气动热力学部件模型进行配平处理。
16、进一步的，所述根据推进系统和飞机的耦合关系建立飞推一体化模型，包括：
17、以推力需求量等于推进系统的输出推力为约束条件，建立飞推一体化模型，且以推力需求量与输出推力相等的稳态点作为飞推一体化模型的动态仿真起始点。
18、进一步的，所述飞机稳态参数包括飞机在六个自由度满足力和力矩平衡状态下的高度h、马赫数ma和俯仰角θ；
19、所述推进系统稳态参数包括推进系统在各转动部件功率平衡、各截面质量流量满足连续条件状态下的低压转子转速n1和高压转子转速n2；
20、所述小扰动状态空间方程为
21、
22、其中，状态矩阵a和控制矩阵b由拟合法求得，c为适维单位阵，d为适维零矩阵，状态量x＝[n1,n2,h,ma,θ]t，控制量u即为燃油流量wf，输出量y＝[h,θ]t。
23、进一步的，所述根据alqr算法和小扰动状态空间方程计算控制器的增广状态反馈控制律，包括：
24、根据飞行员指令m和小扰动状态空间方程输出量y的差值确定误差信号e，通过误差信号e和小扰动状态空间方程计算增广状态量，其计算公式如下：
25、
26、其中，增广状态量控制量
27、根据黎卡提方程计算负反馈增益kn，并根据alqr算法和负反馈增益kn计算增广状态反馈控制律un＝-knxn，其中为的增益矩阵，ke为误差信号e的增益矩阵。
28、相对于现有技术，本专利技术创造所述的一种基于飞推一体化模型的综合控制方法具有以下优势：
29、本专利技术创造所述的一种基于飞推一体化模型的综合控制方法，能在民航飞机飞行控制机构或舵面失效的紧急情况下，辅助飞行员对飞机进行操纵，从而可以有效减轻飞行员的工作负荷，降低紧急工况发生时飞机的事故损害程度，提升机上乘客的生还率。
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1.一种基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：所述建立飞机动力学模型并对飞机动力学模型进行配平处理，包括：
3.根据权利要求1所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：所述建立推进系统气动热力学部件模型并对推进系统气动热力学部件模型进行配平处理，包括：
4.根据权利要求1所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：所述根据推进系统和飞机的耦合关系建立飞推一体化模型，包括：
5.根据权利要求1所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：所述根据ALQR算法和小扰动状态空间方程计算控制器的增广状态反馈控制律，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：所述建立飞机动力学模型并对飞机动力学模型进行配平处理，包括：
3.根据权利要求1所述的基于飞推一体化模型的综合控制方法，其特征在于：所述建立推进系统气动热力学部件模型并对推进系统气动热力学部件模型进行配平处理，包括：
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