主動控制技術(shù)在大型民用飛機上的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代航空業(yè)的發(fā)展,如何安全有效地獲得更高的飛行性能和飛行品質(zhì)是需要研究的問題。以民用飛機為研究對象,大氣擾動會增大機體結(jié)構(gòu)載荷、破壞乘坐品質(zhì)以及干擾飛行員的操作,這與民用飛機的安全性和舒適性要求相悖,因此需要在飛機設(shè)計階段就給出解決方法。此外,由于民用飛機對經(jīng)濟性要求也很高,因此也需要設(shè)計出合理的系統(tǒng)以降低飛行成本。
　　針對該問題,陣風(fēng)載荷減緩與放寬靜穩(wěn)定性這兩種主動控制功能可以很好的解決問題。前者可以有效地降低飛機的載荷,

2、改善飛機的乘坐品質(zhì),后者具有減小飛機配平阻力、燃油消耗量和機翼結(jié)構(gòu)質(zhì)量等方面的突出優(yōu)點。因此本文將進行陣風(fēng)載荷減緩系統(tǒng)設(shè)計與放寬靜穩(wěn)定性研究,使飛機具有較好的安全性、舒適性與經(jīng)濟性,并且提高飛行性能,改善飛行品質(zhì)。
　　本文的主要內(nèi)容有:
　　(1)以某型民用飛機為研究對象,選取紊流和陣風(fēng)這兩種大氣擾動,建立受風(fēng)干擾的飛機縱向運動方程。
　　(2)針對經(jīng)典的PID控制方法設(shè)計出的陣風(fēng)載荷減緩系統(tǒng)抗干擾能力相對較差的問題

3、,本文選用了m綜合算法,分別在紊流和陣風(fēng)的干擾下設(shè)計了相應(yīng)的控制系統(tǒng),并與PID方法設(shè)計的系統(tǒng)進行了比較。仿真結(jié)果表明,采用m綜合方法設(shè)計出的魯棒控制系統(tǒng)可以獲得更好的過載減緩效果。
　　(3)以B757-200飛機為研究對象,計算了其采用放寬靜穩(wěn)定性技術(shù)后的阻力、機翼質(zhì)量和燃油消耗量等收益的變化。此外,選用了B737-2、B757-200和B777-200這三種不同尺寸的民用客機,進行了收益的比較分析。結(jié)果表明,對于較大尺寸的民

4、用飛機,放寬靜穩(wěn)定性技術(shù)的收益相對較好。
　　(4)為了提高放寬靜穩(wěn)定飛機的穩(wěn)定性,選取攻角和俯仰角速度為反饋變量,完成控制增穩(wěn)系統(tǒng)設(shè)計。此外,選用了三種狀態(tài)的飛機進行單位階躍響應(yīng)研究,分別分析原飛機的開環(huán)響應(yīng)、放寬靜穩(wěn)定飛機的開環(huán)響應(yīng)以及有控制增穩(wěn)環(huán)節(jié)的放寬靜穩(wěn)定飛機的閉環(huán)響應(yīng),并給出了結(jié)論。
　　(5)以我國新型民用飛機和軍用飛機為例,定性地分析了放寬靜穩(wěn)定性技術(shù)對我國飛機設(shè)計的作用,為放寬靜穩(wěn)定性技術(shù)的工程實踐打下了基