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《艦尾流影響下地艦載機著艦控制與仿真研究_鞏鵬瀟》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第4卷第3期航空工程進(jìn)展Vol.4No.32013年8月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug.2013文章編號:1674-8190(2013)03-339-07艦尾流影響下的艦載機著艦控制與仿真研究鞏鵬瀟,詹浩,柳子棟(西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院,西安710072)摘要:艦載機著艦時處于“低速大迎角下滑”的飛行狀態(tài),飛機的操縱性下降,加上艦尾雄雞尾流的干擾,如果不能很好地控制很可能造成著艦失敗。搭建考慮高度影響的艦載機著艦動力學(xué)模型,從“力與運動的動態(tài)關(guān)系”和“能量轉(zhuǎn)換”兩個角度進(jìn)行艦載機著艦過程物理機理的研究,并利用模糊
2、PID控制器的快速收斂能力對比分析迎角、速度和高度三個反饋量,升降舵和油門桿兩個控制量,共六個控制通道的控制機理和內(nèi)在關(guān)系,得出它們的優(yōu)劣勢和適用情況。進(jìn)行有風(fēng)擾動下的控制仿真及分析,篩選出油門桿高度反饋PID控制器作為艦尾流擾動下的控制系統(tǒng),仿真結(jié)果驗證了該控制器的有效性。關(guān)鍵詞:艦載機;艦尾流;模糊控制;PID控制;能量補償中圖分類號:V249.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AControlandSimulationStudyforCarrier-basedAircraftLandingApproachesConsideringAft-flowDisturbanceGongPengx
3、iao,ZhanHao,LiuZidong(SchoolofAeronautics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:Thecontrolperformancedegradationofcarrier-basedaircraftinthelow-speedhighangleofattacksituationandtheinterferenceoftheairflowdisturbancecancausethecarrier-basedaircraftcarrierlandingfa
4、ilureifthecarrier-basedaircraftcannotbecontrolledwell.Thisarticlefocusesonbuildingacarrier-basedaircraftlandingdynamicsmodelconsideringheighteffect,andstudyingofthephysicalmechanismofcarrier-basedaircraftlandingprocess.ThefuzzyPIDcontrolsystemisdesignedfordifferentcontrolchannels.Throughc
5、omparativeanalysis,itsstrengthsandweaknes-sesarerealized.ThethrottleleverheightfeedbackPIDcontrollerisfilteredoutasacontrolsystemundertheairflowdis-turbance.Simulationresultsverifytheeffectivenessofthecontroller.Keywords:carrier-basedaircraft;aft-flowdisturbance;fuzzycontrol;PIDcontrol;en
6、ergycompensation看,更為棘手的問題是自然飛機在著艦過程中操縱0引言性下降,對于操縱性下降原因主要有兩種觀點,一近年來,國內(nèi)在航空母艦方面發(fā)展迅速,故航種歸結(jié)為低動壓下飛機阻力曲線過于陡峭,另一種[4]母的相關(guān)研究也越來越受重視。艦載機著艦技術(shù)歸結(jié)為低動壓下飛機舵面操縱效率下降。從控是現(xiàn)代航空母艦/艦載飛機系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),影響制系統(tǒng)設(shè)計的角度來看,艦載機著艦操縱的困難不[1]艦載機著艦的兩個重要因素是著艦點的運動和能簡單歸結(jié)于自然飛機飛行特性的下降和舵面效[2]艦尾流的影響。艦載機在航母上的安全著落,率的下降,而應(yīng)尋找更加深刻的艦載機著艦過程物主要表現(xiàn)為在艦
7、尾流干擾下,對飛機下滑軌跡進(jìn)行理機理。[3]高精度的快速跟蹤控制。從飛行控制的角度來本文從“力與運動的動態(tài)關(guān)系”和“能量轉(zhuǎn)換”兩個角度綜合分析艦載機著艦的控制過程,并利用收稿日期:2012-11-28;修回日期:2013-03-04模糊PID控制器的快速收斂能力對比分析升降舵通信作者:鞏鵬瀟,gpxiao999@163.com和油門桿兩個控制量,迎角、速度和高度三個反饋340航空工程進(jìn)展第4卷量,共六個控制通道的控制機理和內(nèi)在關(guān)系,六個法是:將氣流擾動引起的迎角變化和空速大小變化通道各有特點,只有合理使用六個通道的特點,才以“