縱列式直升機(jī)的二次型最優(yōu)協(xié)調(diào)控制與仿真.pdf

1、縱列式直升機(jī)是一種全天候運(yùn)輸直升機(jī)，它能夠運(yùn)送士兵、大型武器裝備、車輛和作戰(zhàn)物質(zhì)、機(jī)降士兵等。機(jī)體下方還可以外掛吊運(yùn)坦克、火炮和大型裝備。直升機(jī)一般是靜不穩(wěn)定的，縱列式直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)是一個(gè)非線性、多變量、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，再加上直升機(jī)旋翼本身的氣動(dòng)特性十分復(fù)雜，縱列式直升機(jī)在實(shí)際的機(jī)動(dòng)飛行中也存在著諸多不確定因素，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)性能穩(wěn)定、精度高和操控性好的縱列式直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)是直升機(jī)研究的一個(gè)主要任務(wù)。本文針對(duì)縱列式直升機(jī)CH-

2、47的模型特點(diǎn)，重點(diǎn)研究了基于二次型的最優(yōu)協(xié)調(diào)控制方法和仿真軟件的設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容和成果包括： （1）概述并分析了直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。 （2）詳細(xì)分析了縱列式直升機(jī)CH-47的線性模型特點(diǎn)。包括極點(diǎn)分析、能控性分析、時(shí)間響應(yīng)分析。 （3）本文針對(duì)縱列式直升機(jī)，將直升機(jī)本身模型與最優(yōu)飛行員模型相結(jié)合，采用二次型最優(yōu)協(xié)調(diào)控制方法（QOCCS），進(jìn)行縱列式直升機(jī)飛行控制器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中由于該方法涉及參數(shù)

3、較多，直接設(shè)計(jì)較為困難，首先對(duì)參數(shù)進(jìn)行合并和簡(jiǎn)化進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)（QOCCS1）；針對(duì)該方法存在的耦合問題，進(jìn)而對(duì)上述方法進(jìn)行修訂，采用偽逆解耦方法進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)（QOCCS2）。最后將QOCCS1和QOCCS2該兩種QOCCS設(shè)計(jì)方法與LQR方法進(jìn)行比較，結(jié)果表明，QOCCS方法比基本LQR方法具有更好的控制效果。 （4）本文采用了以Matlab為計(jì)算內(nèi)核，Visual Basic做操作界面的方法，很好的實(shí)現(xiàn)了該兩種編譯軟件的結(jié)