大型客機(jī)自動(dòng)飛行控制律研究.pdf

1、自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)是大型客機(jī)必不可少的組成部分，而自動(dòng)飛行控制律設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。本文研究正常飛行狀態(tài)下，大型客機(jī)自動(dòng)飛行模態(tài)控制律的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了全空域飛行過(guò)程的綜合數(shù)字仿真驗(yàn)證。
　　首先，分析了國(guó)內(nèi)外運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)的控制律研究現(xiàn)狀。通過(guò)參考適航性規(guī)章和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)了與大型客機(jī)自動(dòng)飛行控制律設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范、飛行品質(zhì)要求和具體的性能指標(biāo)要求。通過(guò)參考國(guó)內(nèi)外成熟機(jī)型自動(dòng)飛行模態(tài)，確定了本文所要實(shí)現(xiàn)的大型客機(jī)自動(dòng)飛行模態(tài)。

2、r>　　其次，利用波音707飛機(jī)數(shù)據(jù)建立了六自由非線性數(shù)學(xué)模型，并針對(duì)不同的飛行階段選取了適當(dāng)?shù)牡湫团淦近c(diǎn)，進(jìn)行配平和線性化，得到了各個(gè)配平點(diǎn)附近的線性模型。分別基于線性模型和非線性模型，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和操縱性等自然特性。
　　再次，給出了各個(gè)自動(dòng)飛行模態(tài)的控制策略和各個(gè)飛行階段的總體控制結(jié)構(gòu)框圖，利用經(jīng)典控制方法設(shè)計(jì)了大型客機(jī)各個(gè)自動(dòng)飛行模態(tài)的控制律。基于非線性全量數(shù)學(xué)模型的仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的各個(gè)自動(dòng)飛行模態(tài)控制律，都能

3、夠滿(mǎn)足性能指標(biāo)要求，并且具有一定的抗陣風(fēng)擾動(dòng)能力。
　　然后，利用LQR最優(yōu)控制方法和狀態(tài)反饋H∞魯棒控制方法重新設(shè)計(jì)了進(jìn)近著陸階段的傾斜姿態(tài)控制律。將兩種現(xiàn)代控制方法與經(jīng)典的PID控制方法進(jìn)行了比較，通過(guò)綜合比較指令跟蹤特性以及抗側(cè)風(fēng)擾動(dòng)性能可以看出，狀態(tài)反饋H∞魯棒控制方法的整體控制效果最佳，LQR最優(yōu)控制方法次之，PID控制方法相對(duì)略差。
　　最后，對(duì)整個(gè)空域的飛行過(guò)程進(jìn)行了非線性綜合數(shù)字仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明，在整個(gè)