基于多變量解耦的直接升力控制應用與仿真.pdf

1、直接力控制是主動控制技術(shù)要實現(xiàn)的主要功能之一，它的主要目的在于通過附加直接升力操縱面實現(xiàn)飛機運動參數(shù)之間部分或完全的解耦，直接產(chǎn)生不改變飛行姿態(tài)而期望改變航跡的氣動力。此功能的實現(xiàn)無論對民用飛機還是軍用飛機都具有重大的意義。 解耦控制是直接力控制中最關(guān)鍵的技術(shù)。通過對直接升力控制的實現(xiàn)原理的詳盡分析和直接升力控制3種基本模式的解耦參數(shù)間組合形式的探討，分別采用了三種方法，即：基于多變量頻域理論的逆奈奎斯特陣列法、基于狀態(tài)空間理

2、論的狀態(tài)反饋與輸入變換法以及輸出反饋的特征結(jié)構(gòu)配置法設計了3種不同的直接升力控制解耦控制器，從頻域和時域兩個不同的角度分別進行研究，給出了不同的結(jié)果。三種方法在理論探討和工程實現(xiàn)上各有異同，通過對得到的控制器的結(jié)構(gòu)進行相互比較，逆奈奎斯特陣列法和輸出反饋的特征結(jié)構(gòu)配置法具備更大的工程應用和實現(xiàn)效果。重點在逆奈奎斯特陣列方法上作了深入研究，采用了結(jié)合系統(tǒng)格氏帶和階躍響應曲線共同分析系統(tǒng)耦合響應的圖形判斷法則，對格氏帶包圍原點的前提下仍然可

3、能解耦的情況進行了分析，并通過實例得到了有效驗證。 三種解耦控制方法的設計效果，從算例飛機的仿真結(jié)果來看，都達到了預期的目標，實現(xiàn)了直接升力控制的三種模式。通過比較，在響應時間和控制精度滿足要求的條件下，逆奈奎斯特方法對數(shù)學模型的精準性要求相對較低，得到的解耦控制器結(jié)構(gòu)相對也最為簡單，在直接升力控制上具備更強的優(yōu)越性和可實現(xiàn)性。 作為直接升力控制的應用，設計了陣風載荷減緩系統(tǒng)，考慮了采用直接升力控制可以不改變飛行姿態(tài)