發(fā)布時間：2020-06-23 14:51

【摘要】：傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)采用旋翼與全部或部分機(jī)翼一同傾轉(zhuǎn),旋翼為非變矩槳,是一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新型飛行器。旋翼與全部或部分機(jī)翼一同傾轉(zhuǎn),直升機(jī)狀態(tài)時可避免旋翼下洗流引起的升力損失,進(jìn)而降低飛機(jī)總重,加大飛行航程。傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)既能像直升機(jī)一樣垂直起降及空中懸停,又能像固定翼飛機(jī)一樣巡航飛行。它具有三個飛行模式:直升機(jī)模式、過渡段模式和固定翼模式。由于過渡段傾轉(zhuǎn)翼迎角、飛行速度、尾翼舵效等構(gòu)成時變系統(tǒng),因此過渡段的定高飛行控制是關(guān)鍵和難點(diǎn)。本文主要研究傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)過渡段縱向控制問題。首先,按照分體法將傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)分為固定翼、傾轉(zhuǎn)翼、旋翼、平尾四部分分別建立空氣動力學(xué)模型,然后在simulink中,結(jié)合飛機(jī)縱向運(yùn)動學(xué)方程,構(gòu)建了傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)縱向非線性仿真模型,為設(shè)計傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)縱向飛行控制系統(tǒng)提供了條件。接著,對仿真模型作配平分析,設(shè)計了合理的轉(zhuǎn)換通道。線性化模型,分析模型矩陣A的特征根,探討了縱向模型的穩(wěn)定性。分析結(jié)果表明傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)過渡段在定高約束下是穩(wěn)定的。然后,采用經(jīng)典的PID控制理論針對線性化模型設(shè)計了傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的俯仰姿態(tài)、高度及速度控制系統(tǒng),仿真結(jié)果表明控制方案是可行的。用任意極點(diǎn)配置法設(shè)計了過渡段的控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能和抗干擾性能,滿足控制指標(biāo)和定高飛行的要求。最后采用新的控制方案,設(shè)計了過渡段非線性模型的控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的控制系統(tǒng)滿足定高飛行的要求,驗(yàn)證了控制方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：V249.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2727494