基于多變量解耦的直接升力控制應(yīng)用與仿真.pdf

1、直接力控制是主動(dòng)控制技術(shù)要實(shí)現(xiàn)的主要功能之一，它的主要目的在于通過(guò)附加直接升力操縱面實(shí)現(xiàn)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)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(dòng)力。此功能的實(shí)現(xiàn)無(wú)論對(duì)民用飛機(jī)還是軍用飛機(jī)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(guò)對(duì)直接升力控制的實(shí)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(shè)計(jì)了3種不同的直接升力控制解耦控制器，從頻域和時(shí)域兩個(gè)不同的角度分別進(jìn)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(shí)現(xiàn)上各有異同，通過(guò)對(duì)得到的控制器的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(yīng)用和實(shí)現(xiàn)效果。重點(diǎn)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(yīng)曲線共同分析系統(tǒng)耦合響應(yīng)的圖形判斷法則，對(duì)格氏帶包圍原點(diǎn)的前提下仍然可

3、能解耦的情況進(jìn)行了分析，并通過(guò)實(shí)例得到了有效驗(yàn)證。 三種解耦控制方法的設(shè)計(jì)效果，從算例飛機(jī)的仿真結(jié)果來(lái)看，都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了直接升力控制的三種模式。通過(guò)比較，在響應(yīng)時(shí)間和控制精度滿足要求的條件下，逆奈奎斯特方法對(duì)數(shù)學(xué)模型的精準(zhǔn)性要求相對(duì)較低，得到的解耦控制器結(jié)構(gòu)相對(duì)也最為簡(jiǎn)單，在直接升力控制上具備更強(qiáng)的優(yōu)越性和可實(shí)現(xiàn)性。 作為直接升力控制的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了陣風(fēng)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)