飞行控制系统大作业模板汇编Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:14412493
- 上传时间:2022-10-22
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:330.95KB
飞行控制系统大作业模板汇编Word文档下载推荐.docx
《飞行控制系统大作业模板汇编Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《飞行控制系统大作业模板汇编Word文档下载推荐.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2、对升降舵及油门单位阶跃输入下的飞机自然特性进行仿真,画出相应的状态曲线。
输入如下代码,分三次进行输出:
sys=ss(alon,blon,clon,dlon)
[y,t]=step(sys,500)
第一次输出
subplot(221)
plot(t,y(:
1,1))
xlabel('
t(s)'
)
ylabel('
\Deltau(m/s)'
subplot(222)
1,2))
subplot(223)
2,1))
\Delta\alpha(deg)'
subplot(224)
2,2))
第二次输出
3,1))
\Deltaq(deg/s)'
3,2))
4,1))
\Delta\theta(deg)'
4,2))
第三次输出
subplot(121)
5,1))
\Deltah(m)'
subplot(122)
5,2))
输出曲线中左侧为𝛥
𝛿
𝑒
加入阶跃信号产生的输出,右侧为𝛥
𝑇
加入阶跃信号。
3、采用短周期简化方法,求出传递函数。
采用根轨迹方法设计飞机的俯仰角控制系统,并进行仿真。
a1=alon((2:
3),(2:
3)),b1=blon((2:
3),:
),c1=clon((2:
3)),d1=dlon((2:
[n,d]=ss2tf(a1,b1,c1,d1,1)
g1=tf(n(2,:
),d)
得到传递函数为:
-22.32s-47.72
---------------------
s^2+3.947s+14.18
根轨迹设计过程:
g2=tf([-10],[110])
g3=series(g1,g2)
sisotool(g3)
选取阻尼比为0.7左右时,得到kq=0.134
g4=feedback(g3,0.134)
g5=tf([1],[10])
g6=series(g4,g5)
sisotool(g6)
同样的方法设计:
kth=1.00
此时根轨迹为:
在simulink中搭建框图如下:
输入以下命令,得到仿真曲线如下:
plot(t,x1)xlabel('
4、基于长周期简化方法,求出传递函数,设计飞机的速度控制系统,并进行仿真。
a1=alon([1,4],[1,4]),b1=blon([1,4],:
),c1=clon([1,4],[1,4]),d1=dlon([1,4],:
[n,d]=ss2tf(a1,b1,c1,d1,2);
g1=tf(n(1,:
得到传递函数为:
9.683s
---------------
s^2+0.02694s
采用寻优的方法进行设计,Simulink仿真框图如下:
得到PID参数:
kp=0.9967,ki=0.3993,kd=0
plot(t,x1)
\Deltau'
5、基于纵向线性模型(状态方程),分别对速度控制与俯仰角控制进行仿真。
假设作动器特性为。
先在速度通道加入阶跃信号,得到输出曲线如下:
再在俯仰角通道加入阶跃信号,得到输出曲线如下:
使用的M文件程序如下:
第一次输出:
plot(t,x1)
plot(t,x2)
plot(t,x3)
plot(t,x4)
第二次输出:
plot(t,x5)
二、飞机侧向滚转角控制系统设计
某飞机的侧向线性小扰动方程为:
1、求出侧向运动方程的特征根,及对应的模态,求出荷兰滚模态的阻尼及自然频率。
damp(alat)
侧向运动方程的特征根为:
0.00e+000(航向随遇平衡模态),-2.05e-002(螺旋模态),-9.15e-001+4.09e+000i,-9.15e-001-4.09e+000i(荷兰滚模态),-5.78e+000(侧向滚转收敛模态)。
荷兰滚模态的阻尼为:
2.18e-001,自然频率为:
4.19e+000(rad/s)
2、对副翼与方向舵单位阶跃输入下的自然特性进行仿真。
sys=ss(alat,blat,clat,dlat)
[y,t]=step(sys,400)
\Delta\beta(deg)'
\Deltap(deg/s)'
\Deltar(deg/s)'
\Delta\phi(deg)'
\Delta\psi(deg)'
3、采用简化方法,求出传递函数。
采用根轨迹方法设计飞机的滚转角控制系统,并进行仿真。
a1=alat([2,4],[2,4]),b1=blat([2,4],:
),c1=clat([2,4],[2,4]),d1=dlat([2,4],:
得到所求传递函数:
-92.95s-1.772e-020
------------------------
s^2+6.03s+1.15e-021
根轨迹设计过程:
选取阻尼比为0.7左右时,得到kp=0.0765
g4=feedback(g3,0.0765)
kph=0.284
此时,根轨迹为:
在simulink中进行仿真:
\Delta\phi'
4、设计飞机航向控制系统,并进行仿真。
在simulink中搭建框图,利用寻优模块对kps进行设计:
得到:
kps=10.05
5、设计飞机方向舵协调控制律,基于侧向线性模型(状态方程),进行航向控制系统的仿真。
首先用根轨迹的方法设计kr,
a1=alat([1,3],[1,3]),b1=blat([1,3],:
),c1=clat([1,3],[1,3]),d1=dlat([1,3],:
[n,d]=ss2tf(a1,b1,c1,d1,2)
),d)%求出𝛥
𝑟
到𝛥
的传递函数
此时阻尼大约是0.529(已经是调节范围内的最大值),确定kr=0.229
在simulink中建立如下框图:
经多次尝试kpsi的值为2.5(虽然在简化模型中设计结果为10.05),kbeta为-1时得到的响应曲线结果较好。
仿真曲线结果如下:
要求:
给出相应的传递函数,画出相应的结构图根轨迹图及仿真曲线,提交word打印稿。
1.数据文件在dataX.mat文件中,按照学号的最后一位选择相应的数据文件。
如学号最后一位为5,则选择data5.mat文件作为你设计的数据。
2.在matlab中输入loaddata5则可将数据导入,
其中alon为纵向系统阵,blon为纵向控制输入阵
alat为侧向系统阵,blat为侧向控制输入阵
控制量的单位为deg,状态变量的单位为(deg,deg/s,m)
3、由
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 飞行 控制系统 作业 模板 汇编