飛控系統(tǒng)是保障飛行器穩(wěn)定可靠飛行的關(guān)鍵,在新型飛行器首次試飛前,應(yīng)在地面上通過各種仿真與試驗手段測試與評估其飛控系統(tǒng)。由于半實物仿真評估飛控系統(tǒng)必須建立大量的模型而完全真實的飛行試驗評估飛控系統(tǒng)風險高、成本高、周期長,本文提出了一種介于半實物仿真和飛行試驗的飛控系統(tǒng)試驗技術(shù),以在地面上更加真實地評估飛控系統(tǒng),進一步增強飛控系統(tǒng)可靠性,降低新型飛行器試飛風險、飛行器研制成本和周期。本文對該試驗技術(shù)進行了初步研究,包括試驗技術(shù)的總體研究、試驗系統(tǒng)方案研究、試驗與評估方法研究、試驗技術(shù)的試驗驗證。首先,具體介紹了飛控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真與半實物仿真,指出了它們所采用的數(shù)學(xué)模型和物理等效模型,詳細分析了這些模型與真實狀態(tài)的差距。提出了基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù),指出了該試驗技術(shù)的基本思想、基本特點與目的。分析了該試驗技術(shù)相比半實物仿真與飛行試驗的差異,指出了該試驗技術(shù)的優(yōu)勢與局限性。提出了該試驗技術(shù)能真實評估的飛控系統(tǒng)性能,包括飛控系統(tǒng)舵操縱性能、姿態(tài)操縱性能、舵穩(wěn)定性邊界、姿態(tài)穩(wěn)定性邊界與姿態(tài)擾動邊界,分析了該試驗技術(shù)相比半實物仿真、飛行試驗的評估能力差異。進一步,指出了未來飛控系統(tǒng)試驗與評...

【文章頁數(shù)】：172 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 評估飛控系統(tǒng)的仿真與試驗發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 風洞試驗發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)總體研究
    2.1 飛控系統(tǒng)及其仿真方法
        2.1.1 飛控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成
        2.1.2 飛行器動力學(xué)與運動學(xué)參量
        2.1.3 飛控系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真
        2.1.4 飛控系統(tǒng)半實物仿真
    2.2 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)基本思想與分析
        2.2.1 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)基本思想
        2.2.2 對比分析
    2.3 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)評估能力與分析
        2.3.1 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗評估能力
        2.3.2 對比分析
    2.4 未來飛控系統(tǒng)試驗與評估流程
    2.5 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)要求
        2.5.1 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)方案要求
        2.5.2 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗與評估方法要求
    2.6 小結(jié)
第三章 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)方案研究
    3.1 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)方案
        3.1.1 初期階段基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)方案
        3.1.2 中期階段基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)方案
        3.1.3 后期階段基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)方案
        3.1.4 各階段試驗系統(tǒng)方案與評估性能綜合分析
    3.2 與半實物仿真系統(tǒng)的對比分析
        3.2.1 初期階段試驗系統(tǒng)方案與半實物仿真系統(tǒng)的對比
        3.2.2 中期階段試驗系統(tǒng)方案與半實物仿真系統(tǒng)的對比
        3.2.3 后期階段試驗系統(tǒng)方案與半實物仿真系統(tǒng)的對比
    3.3 系統(tǒng)方案關(guān)鍵技術(shù)分析
        3.3.1 風洞與飛行器試驗件技術(shù)
        3.3.2 試驗件支撐技術(shù)
        3.3.3 測量技術(shù)
        3.3.4 實時數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)
    3.4 小結(jié)
第四章 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗與評估方法研究
    4.1 俯仰控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
    4.2 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗方法
        4.2.1 評估舵操縱性能的試驗方法
        4.2.2 評估姿態(tài)操縱性能的試驗方法
        4.2.3 評估姿態(tài)穩(wěn)定性能的試驗方法
    4.3 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗性能評估方法
        4.3.1 性能指標計算方法
        4.3.2 性能評定方法
    4.4 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗與評估方法仿真驗證
        4.4.1 數(shù)學(xué)仿真方案
        4.4.2 數(shù)學(xué)仿真與性能評定
    4.5 小結(jié)
第五章 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)試驗驗證
    5.1 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗技術(shù)初步試驗驗證方案
    5.2 基于風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗
        5.2.1 基于現(xiàn)有靜態(tài)高超聲速風洞的飛控系統(tǒng)全實物試驗系統(tǒng)
        5.2.2 基于風洞的俯仰控制系統(tǒng)舵操縱試驗
        5.2.3 試驗結(jié)果分析與性能評定
    5.3 飛控系統(tǒng)半實物仿真試驗
        5.3.1 半實物仿真系統(tǒng)
        5.3.2 基于半實物仿真的俯仰控制系統(tǒng)舵操縱試驗
        5.3.3 半實物仿真試驗結(jié)果與分析
    5.4 飛控系統(tǒng)飛行試驗
    5.5 對比分析
        5.5.1 舵響應(yīng)比較
        5.5.2 姿態(tài)響應(yīng)比較
    5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 論文的主要研究成果
    6.2 論文的主要創(chuàng)新點
    6.3 今后工作展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3808756