如果想充分挖掘DEP的潛力，整機控制的超速問題通常比較嚴重，但通常也意味著配置更具創新性。
本文被歸類為帶有固定翼的遠端 dep evtol 汽車租賃，具有獨特的配置。 與其他研究相比，主要區別在於空氣**租車沒有任何傳統的控制和穩定面（例如副翼、方向舵、公升降舵、水平和垂直尾翼），而純推力向量控制則用於實現全包絡電傳操縱。 考慮到 eVtol Air** 汽車租賃概念範圍和重量限制，這種設計選擇有幾個優點。 首先，飛機在高速向前飛行時空氣動力學更有效，因為水平和垂直尾翼不會造成額外的阻力。 本文沒有詳細研究尾部阻力的貢獻。 然而，可以說無尾設計可以提高空氣動力學效率，尤其是在高速巡航飛行中。 另乙個優點是節省了重量和空間。 考慮到重型電池系統對 evtol 空車**租車的重量限制，避免任何額外重量是非常有利的。 關於節省的空間，18 EDF分布在機翼表面的後緣。 因此，副翼的放置需要額外的空間。 總之，沒有傳統的控制和穩定表面，提高了空氣動力學效率，節省了重量和空間，並提供了整體設計靈活性。 另一方面，飛行控制變得更加複雜，因為不存在從控制和穩定表面獲得的好處。
在系統過載問題上，該飛機使用高度耦合的純推力向量控制。 因此，在執行器飽和的情況下，CA問題變得更加複雜，因為控制軸和控制效應器執行器之間沒有直接關係。 在具有主控面公升降舵、副翼減速器的傳統飛機中，在縱向和橫向通道中解耦飛機動力學是一種常用的方法。 然後，使用解耦動力學和經典飽和解可以很容易地解決與執行器飽和相關的問題。 例如，公升降舵與縱向俯仰動力學直接相關，副翼舵分別與橫滾和偏航動力學直接相關。 然後，公升降舵的飽和度與俯仰動力學命令有關，如果忽略橫滾和偏航運動之間的所有耦合，則相同的方法適用於橫滾偏航動力學。 綜上所述，將經典飽和解法應用於空中租車的超速和高度耦合純推力向量控制並不容易。
CA 的正確設計對於導致有限控制許可權（即執行器飽和）的特定飛行條件至關重要。 當 INDI 控制器生成的執行器命令超出物理執行器的限制時，CA 必須通過優先考慮旋轉軸來保證穩定飛行。 為了說明這一點，讓我們假設飛行員在飛行中懸停時應用垂直速度命令進行爬公升。 懸停時的垂直速度指令是通過增加所有 EDF rpm 下的推力而產生的。 緊接著，一陣強風吹來，空蕩蕩的**租車明顯翻滾。 為了抑制對側傾角的干擾，一些EDF進一步提高轉速，最終達到最大轉速極限。 如果飛行員仍然應用垂直速度命令，那麼可用的控制許可權將不足以跟蹤垂直速度命令並拒絕側傾干擾。 換言之，INDI 控制器的執行器指令與物理實現的執行器狀態之間將存在錯誤。 乙個好的飛行員可能會意識到問題並釋放垂直速度命令以提供控制許可權。 然後，執行器將不會達到 RPM 限制，並且控制機構將可用於抑制側傾角干擾。 飛行員本能地將旋轉控制置於平移控制之上。 然而，這給飛行員帶來了更大的負擔，並且考慮到寬闊的飛行包線，需要一種系統的方式來處理執行器飽和。 考慮到過渡區域，推力向量控制是高度耦合的，飛行員可能無法做出正確的決定來解決執行器飽和問題並保證所有情況下的穩定飛行。 此示例場景通過非線性模擬進行測試，以驗證 CA 設計。 結果表明，CA顯著改善了干擾抑制特性，在有限控制許可權條件下對保證穩定飛行起著至關重要的作用。
由於簡單CA方法在致動器飽和的情況下效能不盡如人意，因此需要設計一種基於約束優化的CA演算法。
文章來源：航空之家