縱列式直升機模型跟隨飛行控制研究.pdf

1、縱列式雙旋翼直升機是典型的多變量、強耦合、不穩(wěn)定的非線性系統(tǒng)。若不采用飛行控制，其根本無法達到軍用旋翼機操縱品質(zhì)標準ADS-33的性能指標要求。本文以縱列式雙旋翼直升機CH-47為被控對象，按照ADS-33E性能指標HQR水平1的相關要求，在模型跟隨控制的結(jié)構(gòu)框架下，分別采用基本特征結(jié)構(gòu)配置和魯棒特征結(jié)構(gòu)配置兩種方法進行直升機飛行控制器設計和仿真研究。
　　論文的主要研究工作如下：
　　1、分析了ADS-33E操縱品質(zhì)的各項

2、性能指標，并根據(jù)ADS-33E性能指標的相關要求確定了樣例直升機飛行控制系統(tǒng)的設計目標。
　　2、詳細分析了樣例直升機的操縱原理與線性化數(shù)學模型，其中包括線性模型的開環(huán)極點分布，以及系統(tǒng)開環(huán)時的時間響應曲線。
　　3、采用模型跟隨控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)樣例直升機本身的物理特性以及ADS-33E的性能指標設計了理想模型，并利用基本特征結(jié)構(gòu)配置方法設計直升機飛行控制器參數(shù)。仿真和性能計算表明，所設計的直升機模型跟隨飛行控制系統(tǒng)基本上達到

3、了ADS-33E的性能指標HQR水平1要求，但各通道間仍存在一定程度的耦合。
　　4、采用與上述基本特征結(jié)構(gòu)配置方法相同的模型跟隨控制結(jié)構(gòu)和理想模型，利用魯棒特征結(jié)構(gòu)配置方法設計直升機飛行控制器參數(shù)。仿真和性能計算表明，所設計的直升機模型跟隨飛行控制系統(tǒng)具有很好的解耦性能，并達到了ADS-33E的性能指標HQR水平1要求。與基本特征結(jié)構(gòu)配置方法相比，魯棒特征結(jié)構(gòu)配置方法具有更好的控制效果，可使控制系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性、解耦性能和魯