魯棒控制在某型直升機(jī)飛控系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用.pdf

1、直升機(jī)一般是靜不穩(wěn)定的，直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)是一個非線性、多變量、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，再加上直升機(jī)旋翼本身的氣動特性十分復(fù)雜，直升機(jī)在實際的機(jī)動飛行中也存在著諸多不確定因素，因此，在設(shè)計直升機(jī)飛行控制器時，有必要使它對未知不確定性和外界干擾均具有很強(qiáng)的魯棒性，以保證直升機(jī)飛行時的穩(wěn)定和安全。 本文所做工作如下所述： 首先，本文簡要分析了直升機(jī)的特點以及直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，引出了直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)對魯棒控制的需求

2、。 其次，本文建立了直升機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并且詳細(xì)介紹了本文中所采用的兩種魯棒控制方法——H<,∝>控制和保性能控制的概念、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及設(shè)計過程，提煉出了這兩種魯棒控制方法實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，例如：線性矩陣不等式的建立、加權(quán)矩陣的選取、優(yōu)化過程的實現(xiàn)以及LMI工具箱的使用等等。 最后，在本文的后兩章中，主要研究了當(dāng)存在外界擾動或系統(tǒng)不確定性的情況下，直升機(jī)3個姿態(tài)角的穩(wěn)定問題。具體做法是搭建直升機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)反饋模型，選取飛行狀

3、態(tài)對應(yīng)為高空高速、正常平飛時的某組飛行數(shù)據(jù)，采用MATLAB中LMI工具箱對其進(jìn)行仿真，并將控制效果與應(yīng)用傳統(tǒng)PID方法得到的控制效果進(jìn)行了對比。通過對比仿真結(jié)果表明，采用魯棒控制方法設(shè)計的直升機(jī)魯棒飛行控制器能夠有效地抑止閉環(huán)系統(tǒng)的擾動、增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的魯棒性能，充分體現(xiàn)了魯棒控制方法在該系統(tǒng)設(shè)計中具有增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性能等方面的優(yōu)點。 本文的研究不僅僅是理論上的探討，更著眼于將先進(jìn)的控制理論應(yīng)用于工程實際，