高度保持飛行控制律實驗指導(dǎo)書.doc

《高度保持飛行控制律實驗指導(dǎo)書.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、高度保持飛行控制律實驗指導(dǎo)書1.實驗?zāi)康模?）理解并掌握自動飛行控制系統(tǒng)中高度保持控制律的基本原理、控制方法、主要控制參數(shù)設(shè)計等；（2）掌握自動控制原理、自動駕駛儀俯仰姿態(tài)控制和飛行控制系統(tǒng)的相關(guān)傳感器等基本知識；（3）熟練使用Matlab仿真軟件進(jìn)行數(shù)值仿真。2.實驗內(nèi)容（1）數(shù)值仿真模型搭建（2）模型認(rèn)知與參數(shù)設(shè)置（3）高度保持控制律仿真3.實驗原理（1）控制器的基本結(jié)構(gòu)高度控制屬于飛機的重心控制，在飛機的爬升、巡航及進(jìn)場著陸時的初始階段等都需要保持高度的穩(wěn)定。飛機的高度保持與控制不能由俯仰角的穩(wěn)定與控制來完成，高度保持系統(tǒng)需要有高度差傳感器。由高度偏差信號控制飛機的姿態(tài)，改

2、變飛機的航跡傾斜角，使飛機回到預(yù)定高度。如圖所示為高度保持控制的簡化結(jié)構(gòu)。高度保持控制律的數(shù)學(xué)表示式為：內(nèi)回路為俯仰角姿態(tài)控制器，采用作為角速率反饋。俯仰角控制回路的簡化結(jié)構(gòu)如圖所示：俯仰角控制的簡化數(shù)學(xué)表達(dá)式為：其中，為升降舵偏角；、分別為俯仰角和給定的俯仰角，由于俯仰角速率不能直接測得，采用角速率反饋，為飛機對地角速度在機體系y軸的分量，是超前環(huán)節(jié)。、、和為四個須要調(diào)節(jié)的參數(shù)。4.操作步驟（1）數(shù)值仿真模型搭建在Matlab中打開Simulink組件，搭建高度保持飛行控制律仿真模型，如圖所示。（2）模型認(rèn)知與參數(shù)設(shè)置雙擊其中每個Simulink組件圖標(biāo)，彈出對話框后可設(shè)置參數(shù)

3、，如圖所示為高度保持飛行控制律的PID控制參數(shù)設(shè)置對話框。該實驗給定了高度H=10000m，空速為240m/s時的三種典型高度保持控制系統(tǒng)參數(shù)，具體參數(shù)可參考下表數(shù)據(jù)。也可根據(jù)需要重新調(diào)參，設(shè)計合理的高度保持控制律。情形控制器參數(shù)ⅠⅡⅢ5.高度保持控制仿真對于三種典型高度保持控制系統(tǒng)參數(shù)，選擇第三組數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向通道高度保持飛行控制律的仿真?；鶞?zhǔn)狀態(tài)20890，初始高度為11000m，飛機受擾后高度變?yōu)?1050m，高度保持控制器的仿真結(jié)果如圖所示。按照同樣的方法，設(shè)計飛行控制律為其他兩種典型控制器參數(shù)，可得到給定高度控制指令時的飛機狀態(tài)變量響應(yīng)過程。6.實驗思考題（1）俯仰內(nèi)回路

4、采用兩個測量變量和反饋的作用是什么？如果不采用這兩個變量反饋，將會發(fā)生什么問題？（2）解釋什么飛機高度保持與控制不能由俯仰角的穩(wěn)定與控制來完成？（3）根據(jù)設(shè)計的高度保持飛行控制律參數(shù)，分析飛機高度變量的響應(yīng)過程是否滿足國軍標(biāo)要求？（4）總結(jié)高度保持飛行控制律的參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律，重新設(shè)計高度保持控制律，進(jìn)行仿真實驗。