大型客機自動飛行控制律研究.pdf

1、自動飛行控制系統(tǒng)是大型客機必不可少的組成部分，而自動飛行控制律設(shè)計是一項關(guān)鍵技術(shù)。本文研究正常飛行狀態(tài)下，大型客機自動飛行模態(tài)控制律的設(shè)計方法，并進行了全空域飛行過程的綜合數(shù)字仿真驗證。
　　首先，分析了國內(nèi)外運輸類飛機的控制律研究現(xiàn)狀。通過參考適航性規(guī)章和國家標準，總結(jié)了與大型客機自動飛行控制律設(shè)計相關(guān)的設(shè)計規(guī)范、飛行品質(zhì)要求和具體的性能指標要求。通過參考國內(nèi)外成熟機型自動飛行模態(tài)，確定了本文所要實現(xiàn)的大型客機自動飛行模態(tài)。

2、r>　　其次，利用波音707飛機數(shù)據(jù)建立了六自由非線性數(shù)學模型，并針對不同的飛行階段選取了適當?shù)牡湫团淦近c，進行配平和線性化，得到了各個配平點附近的線性模型。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，給出了各個自動飛行模態(tài)的控制策略和各個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)計了大型客機各個自動飛行模態(tài)的控制律?；诜蔷€性全量數(shù)學模型的仿真結(jié)果表明，所設(shè)計的各個自動飛行模態(tài)控制律，都能

3、夠滿足性能指標要求，并且具有一定的抗陣風擾動能力。
　　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)計了進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控制方法進行了比較，通過綜合比較指令跟蹤特性以及抗側(cè)風擾動性能可以看出，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控制方法相對略差。
　　最后，對整個空域的飛行過程進行了非線性綜合數(shù)字仿真驗證，仿真結(jié)果表明，在整個