基于非线性轨迹的吸引域估计及其在飞机动力学分析中的应用
系统与控制
2021-06-17 v1 系统与控制
摘要
当前的飞控验证严重依赖于线性分析和高保真非线性仿真。飞控非线性分析工具的持续发展极大增强了验证过程。许多分析工具依赖于对解析飞行动力学的假设，但本文提出一种仅使用仿真数据的方法。首先，本文改进了一种仅基于轨迹测量来估计由常微分方程（ODE）描述的非线性系统吸引域（ROA）的方法。该方法能更快且更准确地收敛到真实 ROA 结果。这些改进使所提算法在更高维和更复杂的系统中可行。接着，这些工具被用于分析 NASA 通用运输模型（GTM）飞机的四状态纵向动力学。采用 GTM 的分段多项式模型来仿真轨迹，并基于该轨迹数据使用所开发的分析工具估计配平条件附近的 ROA。最后，将所提算法推广到估计有限多个平衡点系统以及一般平衡集（任意平衡点和极限环）系统的 ROA。
引用
@article{arxiv.2106.08850,
title = {Nonlinear Trajectory-Based Region of Attraction Estimation for Aircraft Dynamics Analysis},
author = {Brian Lai and Torbjørn Cunis and Laurent Burlion},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08850},
year = {2021}
}