彈性飛機(jī)飛行品質(zhì)分析及陣風(fēng)減緩方案設(shè)計(jì).pdf

1、本文研究了具有彈性變形效應(yīng)飛機(jī)的飛行品質(zhì)評(píng)估和陣風(fēng)減緩控制律設(shè)計(jì)問題。現(xiàn)代先進(jìn)飛機(jī)為提高飛行性能,正逐步使用輕質(zhì)的新型復(fù)合材料降低機(jī)體結(jié)構(gòu)重量,導(dǎo)致飛機(jī)尤其是機(jī)翼的柔性增加,結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率降低,引起機(jī)體運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)之間的動(dòng)態(tài)耦合。這一方面使得飛行品質(zhì)的評(píng)估不同于常規(guī)飛機(jī),另一方面也使得考慮陣風(fēng)減緩的控制律設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。本文首先選取了兩種可以反映彈性變形效應(yīng)的飛行品質(zhì)評(píng)估指標(biāo),分別是CAP指標(biāo)和TDNS準(zhǔn)則,對(duì)這兩種評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比

2、分析。其次,對(duì)彈性變形進(jìn)行不同程度的簡(jiǎn)化處理,建立了算例彈性飛機(jī)三種縱向飛行動(dòng)力學(xué)模型,包括忽略彈性模態(tài)的剛體模型、基于準(zhǔn)靜彈假設(shè)的靜彈模型及包含彈性模態(tài)的動(dòng)彈模型,在此基礎(chǔ)上采用上述兩種指標(biāo)計(jì)算對(duì)比了不同模型間飛行品質(zhì)的差異,并分析了結(jié)合初步控制律的閉環(huán)系統(tǒng)飛行品質(zhì)。然后,對(duì)飛機(jī)在陣風(fēng)下的響應(yīng)分析和陣風(fēng)載荷工程計(jì)算進(jìn)行了一定研究。最后,采用基于LMI的H2/H∞狀態(tài)反饋和H∞輸出反饋控制器,針對(duì)剛體模型和動(dòng)彈模型進(jìn)行了陣風(fēng)減緩方案設(shè)計(jì)