扇翼飛行器飛行控制系統(tǒng)研究.pdf

1、扇翼飛行器是近年來發(fā)展起來的一種低速大載荷新型飛行器，它具有短距起降、大迎角不失速、操縱控制簡單、低速飛行穩(wěn)定性和安全性好、有效載荷大以及低噪音等優(yōu)點(diǎn)，其性能介于固定翼飛機(jī)和直升機(jī)之間。扇翼機(jī)的優(yōu)異性能使其成為航空領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)，它在軍事和民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。扇翼飛行器有著很多優(yōu)點(diǎn)，但由于發(fā)明不久，對它的許多研究還處于起步階段，需要在各方面做很多系統(tǒng)化的深入研究，以獲得高性能高效率高可靠性和安全性的扇翼飛行器。因此，建立扇翼

2、飛機(jī)的數(shù)學(xué)模型及設(shè)計(jì)其飛行控制規(guī)律，對于扇翼飛機(jī)飛行品質(zhì)的改善和扇翼機(jī)的發(fā)展有著很重要的意義。
　　本文以樣例扇翼飛機(jī)為研究對象，首先介紹了扇翼飛行器的結(jié)構(gòu)和組成，分析了扇翼飛機(jī)的增升原理及其特點(diǎn)，根據(jù)扇翼飛機(jī)的氣動數(shù)據(jù)以及風(fēng)扇的推力數(shù)據(jù)估算扇翼機(jī)在給定條件下的總體性能。
　　其次，根據(jù)剛體飛行器運(yùn)動的有關(guān)假設(shè)，在 MATLAB/Simulink環(huán)境下建立扇翼飛機(jī)的六自由度數(shù)學(xué)模型，并將其改成為C語言，驗(yàn)證兩種語言所寫模型的

3、一致性，以便于適合實(shí)時仿真的計(jì)算需求。在扇翼飛機(jī)非線性模型建立的基礎(chǔ)上，根據(jù)配平計(jì)算和小擾動原理對其模型進(jìn)行線性化，并對飛行器進(jìn)行特性分析，為下一步控制律設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　再次，根據(jù)扇翼飛機(jī)的特點(diǎn)和提高其飛行品質(zhì)的要求，用經(jīng)典控制理論的方法，來設(shè)計(jì)扇翼飛機(jī)的控制律。采用根軌跡方法設(shè)計(jì)扇翼飛行器縱向和橫側(cè)向控制律，確定控制參數(shù)。
　　最后，通過全過程仿真驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的控制律的合理性，本文對飛行器其他工作點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，證明了所設(shè)計(jì)