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《運(yùn)輸機(jī)超低空空投重物動(dòng)力學(xué)分析與H∞魯棒控制設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、運(yùn)輸機(jī)超低空空投重物動(dòng)力學(xué)分析與H_∞魯棒控制設(shè)計(jì)第44卷第1期2012年2月南京航空航天大學(xué)JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsVol_44No.1Feb.2012運(yùn)輸機(jī)超低空空投重物動(dòng)力學(xué)分析與H∞魯棒控制設(shè)計(jì)韓艷鏵陸宇平(南京航空航天大學(xué)航天學(xué)院,南京,210016)摘要:運(yùn)輸機(jī)超低空空投重型貨物是一個(gè)對(duì)控制精度要求較高的復(fù)雜技術(shù)過程.本文針對(duì)飛機(jī)一貨物問約束力的理想特性,采用拉格朗日分析力學(xué)的第二類方程,建立了機(jī)一貨兩體系統(tǒng)的耦合動(dòng)力學(xué)方程,比起牛頓矢量力學(xué)方法,受力分析和建模過程簡(jiǎn)潔方便.在定義飛機(jī)及貨
2、物狀態(tài)變量的基礎(chǔ)上,將上述方程組轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間描述.為了有效抵抗貨物移動(dòng)對(duì)運(yùn)輸機(jī)姿態(tài)的影響,基于現(xiàn)代魯棒控制理論,設(shè)計(jì)了狀態(tài)反饋H最優(yōu)控制律.最后,對(duì)空投過程進(jìn)行了無控和閉環(huán)控制兩種條件下的數(shù)值仿真對(duì)比.結(jié)果顯示,本文設(shè)計(jì)的H最優(yōu)控制能有效抑制貨物移動(dòng)對(duì)運(yùn)輸機(jī)姿態(tài)的影響,改善了飛行品質(zhì),且控制量在工程允許的范圍內(nèi),該控制律是有效的.關(guān)鍵詞:運(yùn)輸機(jī);空投;飛行控制系統(tǒng);H控制;拉格朗日分析力學(xué)中圖分類號(hào):V249;V212;TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-2615(2012)O1—0075—06DynamicsAnalysisforTransportAirdroppingHea
3、vyCargoatSuper—Low—AltitudeandDesignofH..RoubustControlHanYanhua,LuYuping(CollegeofAstronautics,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Transportairdroppingheavycargoatsuper—low-altitudeisacomplextechnicalprocedurede—mandinghighprecisioncontro1.Thesecondclass
4、equationsofLagrangeanalyticalmechanicsareusedforestablishingthedynamicsmodelfortransport—cargo—two—bodysystems.ThemodelissimplerthanNewtonianmechanicssincetheconstraintforcebetweentransportandcargoisidea1.Statespacede—scriptionisobtainedthenandstatefeedbackH..flightcontrollawisdesignedinordertosu
5、ppresstrans—portSattituderesponsetoheavycargoSmovinginairdroppingprocedure.Numericalsimulationiscar—riedoutintheconditionsofopen—-loopandclosed—-looprespectivelyandtheresultsshowthatthepro..posedH..closed—loopflightcontrollawiseffective.Keywords:transport;airdrop;flightcontrolsystem;Hcontrol;Lagr
6、angeanalyticalmechanics重裝空投對(duì)于軍事力量快速部署和展開以及搶險(xiǎn)救災(zāi)等行動(dòng)具有重要意義.近年來重裝空投技術(shù)吸引了眾多研究者的興趣.從國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)來看,大多數(shù)研究集中于貨物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律[1].文獻(xiàn)[7,8]考慮了貨物對(duì)運(yùn)輸機(jī)的影響,其中文獻(xiàn)E73針對(duì)重物空投前后運(yùn)輸機(jī)飛行特性的突變,基于滑模變結(jié)構(gòu)控制理論設(shè)計(jì)了具有較強(qiáng)魯棒性的飛行控制律,取得了較好的效果.本文將以拉格朗日分析力學(xué)為工具,建立重裝空投過程運(yùn)輸機(jī)一貨物多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型.考慮到重裝空投通常是在超低空條件下進(jìn)行的,為了最大程度抑制重物對(duì)運(yùn)輸機(jī)的影響,保障飛行安全,本文將基于H..控制理論設(shè)計(jì)飛行控制律.最后將
7、通過數(shù)值仿真進(jìn)行檢驗(yàn).基金項(xiàng)目:南京航空航天大學(xué)2010年基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)科研(W1O13一HT)資助項(xiàng)目.收稿El期:2010—11—23;修訂日期:2011—06—01通訊作者:韓艷鏵,男,副教授,1976年生,E—mail:hanyanhua@nuaa.edu.ca.76南京航空航天大學(xué)第44卷1動(dòng)力學(xué)建模重裝空投的基本過程是,載著貨物的運(yùn)輸機(jī)超低空平飛,貨艙后門打開,牽引傘迅即展開,貨物在牽引傘拉力下沿艙內(nèi)導(dǎo)軌向后滑行,直
