第136章 自適应飞行控制(1/2)
“是这样的。”杜宇泽在电脑上,调出了一段他编写的模擬程序。
程序里,一架搭载了聚变引擎的虚擬战机,正在做著各种高难度的机动。
“大家请看,当我进行一个高速爬升的指令时,我需要引擎在短时间內,將推力提升到最大。但问题是,聚变反应的功率提升,不是瞬时的,它有一个零点几秒的延迟。这就导致,飞机的姿態,总是比我的指令,慢了半拍。”
他又演示了另一个场景。
“而当飞机进行一个大过载转弯时,机体的剧烈运动,会对引擎核心內部的等离子体,產生微小的扰动。虽然我们的磁场约束很强,但这种扰动,依然会导致能量输出的瞬间波动。这个波动,又会反过来影响飞机的推力,从而让整个飞行姿態,变得极不稳定,像喝醉了酒一样。”
几位飞控专家看得眉头紧锁。他们都是国內最顶尖的行家,一眼就看出了问题的核心。
“这是典型的,动力系统与飞行控制系统的耦合延迟问题。”白髮院士一针见血地指了出来,“在传统的航空发动机上,这个问题也存在,但因为发动机的响应速度和输出功率,都是在一个相对稳定和可预测的范围內,所以我们可以通过建立精確的数学模型,提前进行补偿控制。”
“但你的这个聚变引擎,太不一样了。”另一位来自航天集团的专家感嘆道,“它的能量输出,不是一个线性过程。等离子体本身,就带有一种混沌的、难以预测的特性。想给它建立一个精確的数学模型,几乎是不可能的。这就好比,你想精確预测下一秒钟,火焰的形状一样。”
“是啊。”杜宇泽点了点头,这正是他头疼的地方,“我尝试了所有现有的pid控制、模糊控制、鲁棒控制算法,都无法完美解决这个问题。系统总是处在一种『滯后』或者『过冲』的状態。”
办公室里,陷入了沉默。
这是一个全新的,超越了现有航空航天控制理论的难题。
看著几位专家一筹莫展的样子,杜宇泽知道,靠他们,是无法找到答案了。
他嘆了口气,像是自言自语,又像是故意说给他们听。
“我在想,既然我们无法精確地『预测』未来,那我们能不能让系统,学会『適应』未来呢?”
“適应未来?”白髮院士愣了一下,没明白他的意思。
“对。”杜宇泽的眼睛,开始发亮,“我们建立两个模型。一个,是引擎的实时状態模型,它根据传感器数据,不断更新等离子体的状態。另一个,是飞行器的期望姿態模型,也就是我们希望飞机下一秒到达的位置和姿態。”
“然后,我们用一个全新的算法,来充当『大脑』。这个『大脑』,不断地比较这两个模型之间的『差距』,然后,它不是去计算出一个固定的、补偿好的指令,而是实时地、动態地,同时调整引擎的功率输出和飞机的气动舵面,让这两者,以一种最高效、最协调的方式,共同去无限逼近那个『期望姿態』。”
“这个『大脑』,甚至可以根据上一次调整的结果,来『学习』和『修正』下一次的调整策略。它就像一个正在学开车的司机,一开始可能会手忙脚乱,但开得多了,就会越来越熟练,越来越平顺。”
杜宇泽將这个构想,命名为“自適应预测飞行控制算法”。
听完他的讲解,几位飞控专家,已经彻底惊呆了。
他们看著杜宇泽,感觉像在听天书。
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