軟管錐套運動的動力學建模與控制.pdf

1、空中加油能夠延長飛機的續(xù)航時間，增大飛機航程及其有效載荷。其中軟管式自主空中加油中的軟管-錐套運動易受到干擾氣流的影響，為了能夠控制軟管-錐套的飄擺運動，方便受油機安全準確地對接，本文針對軟管-錐套運動的動力學建模與控制問題展開深入的研究。
　　首先，根據(jù)多連桿系統(tǒng)模型對軟管段進行了運動學與動力學分析，分別介紹了軟管段與錐套的氣動力載荷計算，基于多剛體動力學原理以及可控錐套動力學模型建立了軟管-錐套組合體運動的動力學模型，并描述了

2、整個軟管-錐套運動的動力學模型的數(shù)值仿真流程。
　　其次，仿真分析了干擾氣流下軟管-錐套運動特性。分別建立了軟管-錐套運動所要遭受的加油機尾渦流模型、大氣紊流模型以及受油機艏波模型，仿真分析了加油機尾渦流場下的軟管-錐套拖拽尾跡、大氣紊流影響下的軟管-錐套運動特性以及受油機艏波影響下的軟管-錐套運動特性。
　　再次，設(shè)計了基于LQR最優(yōu)控制的可控錐套控制器。為了抑制軟管-錐套在干擾氣流下的飄擺運動，將整個軟管-錐套運動的動力

3、學非線性模型線性化及降階處理，利用LQR最優(yōu)控制方法設(shè)計了可控錐套的控制器。分別在大氣紊流干擾下、受油機艏波干擾下以及大氣紊流與受油機艏波綜合干擾下進行了控制器的仿真驗證。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的控制器能夠抑制軟管-錐套在干擾氣流下的飄擺運動。
　　最后，介紹了受油機在加油機尾渦流場中所受到的等效風速與等效風梯度的計算，建立了受到加油機尾渦流干擾時的受油機非線性模型，并設(shè)計了受油機LQR控制器來控制受油機在加油機尾渦流場中的飛行。在M