【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(shí)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(gè)飛行模式:直升機(jī)模式、過(guò)渡段模式和固定翼模式。由于過(guò)渡段傾轉(zhuǎn)翼迎角、飛行速度、尾翼舵效等構(gòu)成時(shí)變系統(tǒng),因此過(guò)渡段的定高飛行控制是關(guān)鍵和難點(diǎn)。本文主要研究?jī)A轉(zhuǎn)翼飛機(jī)過(guò)渡段縱向控制問(wèn)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(dòng)力學(xué)模型,然后在simulink中,結(jié)合飛機(jī)縱向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,構(gòu)建了傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)縱向非線(xiàn)性仿真模型,為設(shè)計(jì)傾轉(zhuǎn)翼飛機(jī)縱向飛行控制系統(tǒng)提供了條件。接著,對(duì)仿真模型作配平分析,設(shè)計(jì)了合理的轉(zhuǎn)換通道。線(xiàn)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(guò)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(duì)線(xiàn)性化模型設(shè)計(jì)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(jì)了過(guò)渡段的控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能和抗干擾性能,滿(mǎn)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(jì)了過(guò)渡段非線(xiàn)性模型的控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)滿(mǎn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：V249.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727494