直升機飛控系統(tǒng)三維動畫仿真平臺設計與實現(xiàn).pdf

1、目前，研制高性能的直升機已成為我國國防建設的迫切需要。而高性能的直升機的研制涉及直升機的非線性動力學特性、非線性控制系統(tǒng)設計等復雜的關鍵技術。從計算機技術的發(fā)展情況來看，利用計算機模擬一架直升機、飛行背景環(huán)境以及進行控制系統(tǒng)設計是完全可能的。在建立了直升機動力學模型后，我們可以通過多次試驗得到最合適的控制方法設計直升機控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)性能最優(yōu)。因此，直升機機動飛行仿真將是高性能直升機研制成功的一種十分有效的研究手段。 為了更好

2、地分析和設計直升機飛行控制系統(tǒng)，本文采用模塊化方法設計了直升機飛行控制系統(tǒng)三維動畫仿真平臺。該平臺適用于各種直升機飛行控制系統(tǒng)設計與仿真，可以載入和顯示各種控制器、直升機模型，并用數(shù)字、曲線和三維動畫顯示仿真結果。本仿真平臺利用VisualC++6.0編程，MFC開發(fā)軟件主界面，Matlab引擎提供后臺計算服務，Creator建立直升機模型和飛行背景環(huán)境，Vega實現(xiàn)實時動畫顯示，實現(xiàn)了軟件間接口平滑、無縫的互連。采用基于MFC的Veg

3、a應用程序設計方法，提出了基于MFC的Vega程序存在的問題和相應解決辦法，利用Vega相應輔助功能模塊為直升機添加了旋翼和尾翼并增加了錄像功能。實現(xiàn)了計算與動畫顯示的同步，并給出發(fā)布該平臺的方法。 本文以UH-60A黑鷹直升機全包線飛行控制系統(tǒng)的設計仿真為例，采用H∞回路成形和定量反饋理論(QFT)相結合的內(nèi)外回路設計方法得到全包線控制器，以ADS-33E標準對該直升機飛行控制系統(tǒng)進行了飛行品質評估，從數(shù)值上給出了評估結果。