文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
特征结构配置在大型飞机飞行控制系统设计中的应用
姓名:穆旭
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:章卫国
20070301
摘要现代高性能飞机对飞行控制系统提出了更高的要求,使用古典控制理论设计先进飞机的飞行控制系统则变得日益困难。为了获得更好的飞行品质,许多现代控制方法被应用到飞机飞行控制系统中。本文深入研究了特征结构配置方法,并将该方法应用在大型飞机的飞行控制系统设计中。本文的主要研究内容如下:论述了线性系统通过状态反馈和输出反馈进行特征结构配置的原理,说明了特征结构的合理配置可使系统得到良好的性能。着重研究了如何将特征结构配置方法成功地运用到飞行控制系统设计中,并给出了特征结构配置设计的具体步骤。以某大型飞机为例对飞机纵向、侧向飞行模态┭鲎颂3帧⒏叨缺3帧纵向着陆、协调转弯、航向保持、侧向偏离修正和给定航迹控制辛松杓朴仿真。.、侧向两个部分的控制律设计,每个部分包括龇尚凶刺的控制律设计与仿真。该软件能够自行设计闭环系统特征结构,以曲线的形式形象地展示仿真结果,并允许用户改变机动动作的输入指令。该软件使得特征结构配置控制律的设计与仿真结果显示更加方便、直观、易于操作。关键词:特征结构配置,飞行控制,反馈增益,西北工业大学硕士学位论文
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麴学位论文作者签名:趟印年西北工业大学学位论文原创性声明学位论文知识产权声明书呵年含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可咀将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:指导教师签名;秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包人或他人已申请学位或其它用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。。辍菰潞日
第一章绪论引言自从世纪初世界上第一架飞机诞生以来,驾驶员主要通过机械操纵相应的舵面对飞机进行控制。但随着飞行任务的不断复杂化,不仅要求飞机的飞行距离远,高度高,而且还要求有良好的操纵品质。为了改善飞机的操纵品质,解除驾驶员在长距离飞行中的疲劳,使其集中精力完成飞行任务,希望有一种系统能够控制飞机实现自动飞行,并改善飞机的飞行特性,,年海诺姆·马克西设计和建造的飞行器上就安装了改善飞行器纵向稳定性的飞行控制系统。后来,直到二十世纪初,由于飞行器本身性能的不断改善,而自动控制理论也处于发展初期,因此飞行器的自动控制发展缓慢;二十世纪中期以后,随着飞行任务的不断复杂化,对飞行器性能要求越来越高,如希望运输机飞行距离要远,侦察机飞行高度要高,而战斗机要有良好的机动性,希望飞机便于操纵,减轻飞行员的负担,这就使自动控制成了不可回避的问题,这样就出现了飞行控制系统。现代飞机飞行控制系统的作用主要有:迪址苫淖远尚飞机的自动飞行控制就是利用一套专门的系统,在无人参与的条件下,自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行;通常可实现对飞机的三轴姿态角及飞机三个方向空间位置的自动控制和稳定。例如,对于无人驾驶的飞行器,实现完全的飞行自动控制;对有人驾驶的飞机缑裼每突蚓梅苫,虽然有人参与驾驶,但在某些飞行阶段缪埠降,驾驶员可以不直接参与操纵,而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制,但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的进行,并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。采用自动飞行可以减轻驾驶员的工作负担、精确控制航迹和飞机姿态等。一般来说,飞机的性能和飞行品质是由飞机本身的气动特性和发动机特性决定的。但随着飞机飞行高度及速度的增加,飞机的自身特性将会变坏。为解决这类问题通常在飞机上安装不同类型的飞行控制系统,使静不稳定的飞机变成静稳定的,使阻尼特性不好的飞机变成好的。这就是现代飞机上常用的增稳系统或阻尼器系统。这种系统也是一种控制系统,但它不是用来实现飞机的自动飞行控制,西北工业大学硕十学位论文纳品苫男