縱列式直升機的二次型最優(yōu)協(xié)調(diào)控制與仿真.pdf

1、縱列式直升機是一種全天候運輸直升機，它能夠運送士兵、大型武器裝備、車輛和作戰(zhàn)物質(zhì)、機降士兵等。機體下方還可以外掛吊運坦克、火炮和大型裝備。直升機一般是靜不穩(wěn)定的，縱列式直升機飛行控制系統(tǒng)是一個非線性、多變量、強耦合的復雜系統(tǒng)，再加上直升機旋翼本身的氣動特性十分復雜，縱列式直升機在實際的機動飛行中也存在著諸多不確定因素，因此，設(shè)計一個性能穩(wěn)定、精度高和操控性好的縱列式直升機飛行控制系統(tǒng)是直升機研究的一個主要任務(wù)。本文針對縱列式直升機CH-

2、47的模型特點，重點研究了基于二次型的最優(yōu)協(xié)調(diào)控制方法和仿真軟件的設(shè)計。主要研究內(nèi)容和成果包括： （1）概述并分析了直升機飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。 （2）詳細分析了縱列式直升機CH-47的線性模型特點。包括極點分析、能控性分析、時間響應(yīng)分析。 （3）本文針對縱列式直升機，將直升機本身模型與最優(yōu)飛行員模型相結(jié)合，采用二次型最優(yōu)協(xié)調(diào)控制方法（QOCCS），進行縱列式直升機飛行控制器設(shè)計。設(shè)計中由于該方法涉及參數(shù)

3、較多，直接設(shè)計較為困難，首先對參數(shù)進行合并和簡化進行簡化設(shè)計（QOCCS1）；針對該方法存在的耦合問題，進而對上述方法進行修訂，采用偽逆解耦方法進行控制器設(shè)計（QOCCS2）。最后將QOCCS1和QOCCS2該兩種QOCCS設(shè)計方法與LQR方法進行比較，結(jié)果表明，QOCCS方法比基本LQR方法具有更好的控制效果。 （4）本文采用了以Matlab為計算內(nèi)核，Visual Basic做操作界面的方法，很好的實現(xiàn)了該兩種編譯軟件的結(jié)