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直升机
Testof《HelicopterFlightControlSystem》
(2011.4)
TESTQUESTION:
Thehelicopter’sstateequationis
and:
Thecontrollawis(actuatorisaconstant:
1):
PleaseuseMATLABorothercontrolsystemdesignsoftwareto:
(1)Choosetheparametersofthecontrollaw:
,
,
。
(2)Givethesimulationresultsofthisflightcontrolsystemwhenanyonechannelinputsstepsignalandotherchannelsinputzero.
(3)Analyzethedecouplingperformancewithformula
.
Attention:
(1)Pleasegiveallthestepsofdesignanddrawings;
(2)Youshouldsendthepapertomye-mail:
xhwang@beforeApril24,2011;
(3)YoucananswerthisuseEnglishorChinese.
Answersof《HelicopterFlightControlSystem》
StudentID:
NameScores:
1、Designsteps:
A.首先将A,B阵进行纵侧向分离。
分别得到4*4,5*5,4*2,5*2的矩阵。
B.求解纵向通道的传递函数
C1=eye(4);
D1=0;
G1=ss(A1,B1,C1,D1);
G2=tf(G1);
s=tf('s');
G3=G2(4,1)*(-1)/s
得到传递函数
5.563s^2+3.252s+0.01543
---------------------------------------
s^4+1.53s^3+0.9693s^2+0.01816s
同理可得到其他通道的传递函数:
18.4s^2+2.789s+12.43
-------------------------------------
s^4+3.136s^3+1.006s^2+1.807s
8.455s^2+25.44s+1.214
=-------------------------------------
s^4+3.136s^3+1.006s^2+1.807s
C.增加增稳环节,再原来的开环传递函数上增加一个零点,求得总的开环传递函数。
画出图像,增加一个零点后使系统稳定。
选取适当的闭环根,观察各个环节的单位阶跃响应,看是否符合要求。
D.
,
,
三对数据后者比前者的比值即为增加的三个零点绝对值的值。
2、Simulationresults:
俯仰通道未加零点时
俯仰通道未加零点时阶跃反应
俯仰通道加一个零点后的闭环根
零点-2.08
俯仰通道增稳后的阶跃响应
滚转通道的未增稳时的根轨迹图
滚转通道未增稳时的阶跃响应
滚转通道加一个零点后的根轨迹
零点-3.31
滚转通道增稳后的阶跃响应
偏航通道的未增稳时的根轨迹图
偏航通道未增稳时的阶跃响应
偏航通道加一个零点后的根轨迹
零点-1.89
偏航通道增稳后的阶跃响应
3、Decouplingperformanceanalyses:
4、pleasegivemeasuggestionforteaching,thanks:
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