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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利一种复合式直升机平稳飞行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：CN114675665B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-23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：202210330766.0，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种复合式直升机平稳飞行控制方法是由熊博威;郑峰婴;沈志敏;范涛;许梦园;陈宇昂设计研发完成，并于2022-03-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合式直升机平稳飞行控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种复合式直升机平稳飞行控制方法，属于计算、推算或计数的技术领域。本发明建立增量式非线性动态逆框架来解耦非线性系统，设计一种增量拉格朗日最优分配方法求解控制分配问题，通过调节增量控制输入优化全局控制效率，通过选择合适的分配矩阵，实现对各种任务需求的理想控制。

本发明授权一种复合式直升机平稳飞行控制方法在权利要求书中公布了：1.一种复合式直升机平稳飞行控制方法，其特征在于，建立系统控制函数与舵面实际操纵信号相关的复合式直升机非线性动力学模型，所述非线性动力学模型包括速度外回路子系统和姿态内回路子系统，非线性动力学模型根据实时的系统控制函数、非仿射非线性动力学系统的输入信号以及复合直升机的实时飞行状态更新非线性动力学系统的状态向量；根据速度外回路期望控制指令，采用增量拉格朗日的最优分配算法计算所述速度外回路子系统的控制分配效率矩阵；根据姿态内回路期望控制指令，采用增量拉格朗日的最优分配算法计算所述姿态内回路子系统的控制分配效率矩阵；将速度外回路最优控制律及姿态内回路最优控制分配律所对应的舵面实际操纵信号传递给执行机构，实时更新系统控制函数并采集复合直升机的实时飞行状态数据；其中，所述复合式直升机非线性动力学模型中，速度外回路子系统为姿态内回路子系统为其中，x1为非线性动力学系统变化相对较慢的状态向量，x2为非线性动力学系统变化相对较快的状态向量，x1＝[u,v,w]，u,v,w为机体坐标轴系下的三个速度分量，x2＝[p,q,r]，p,q,r为机体坐标轴系下的三个角速度分量，为非线性动力学系统状态向量x1,x2的导数，u1为速度虚拟控制指令，u2为角速度虚拟控制指令，f1.为速度外回路的状态函数，g1.为速度外回路的控制函数，f2.为姿态内回路的状态函数，g2.为姿态内回路的控制函数；采用增量拉格朗日的最优分配算法计算所述速度外回路子系统的控制分配效率矩阵的具体方法为：在速度外回路的控制分配律中引入速度虚拟控制指令的增量动态逆模型，依据速度虚拟控制指令的增量动态逆模型确定待优化性能指标的约束条件，在待优化性能指标和约束条件确定的优化问题中引入拉格朗日乘子，对引入拉格朗日乘子后的优化问题进行序列二次规划得到配平结果；引入速度虚拟控制指令的增量动态逆模型后，所述速度外回路的控制分配律为：u1＝u10+Δu1，其中，u10为速度虚拟控制指令u1在初始时刻的采样信号，Δu1为u1的增量，为速度外回路控制函数g1.在u1变化方向上的梯度，为速度外回路期望控制指令状态向量[uc,vc,wc]的导数，uc为前飞速度，vc为升降速度，wc为偏航速度，vL1为第一伪线性控制信号，为非线性动力学系统变化相对较慢状态向量的导数；所述依据速度虚拟控制指令的增量动态逆模型确定的待优化性能指标的约束条件为：所述待优化性能指标J为J＝u1Γ1-1u1，其中，为标称模型中速度外回路控制函数g1.在速度虚拟控制指令u10处的全微分，为速度外回路期望控制指令向量x1c与非线性动力学系统变化相对较慢状态向量x1的误差的微分，Γ1为速度外回路子系统的控制分配效率矩阵；所述对引入拉格朗日乘子后的优化问题进行序列二次规划得到配平结果的具体方法为：根据引入拉格朗日乘子后建立的拉格朗日函数，令拉格朗日函数关于Δu1的偏导数为零求得Δu1；将求得的Δu1带入所述约束条件求得拉格朗日乘子，再根据速度外回路的控制分配律进行序列二次规划得到速度外回路的最优控制律为：u1k、u1k+1为速度虚拟控制指令在k时刻、k+1时刻的采样信号，为标称模型中速度外回路控制函数g1.在速度虚拟控制指令u1k处的全微分；采用增量拉格朗日的最优分配算法计算所述姿态内回路子系统的控制分配效率矩阵的具体方法与计算速度外回路子系统的控制分配效率矩阵相同，姿态内回路的最优控制律为： 其中，u2k、u2k+1为角速度虚拟控制指令在k时刻、k+1时刻的采样信号，Γ2为姿态内回路子系统的控制分配效率矩阵，为标称模型中姿态内回路控制函数g2.在角速度虚拟控制指令u2k处的全微分，为姿态内回路期望控制指令x2c与非线性动力学系统变化相对较快状态向量x2的误差的微分。

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