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《大型運(yùn)輸機(jī)超低空空投拉平階段軌跡控制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第33卷第04期計(jì)算機(jī)仿真2016年4月文章編號(hào):1006—9348(2016)04—0085—06大型運(yùn)輸機(jī)超低空空投拉平階段軌跡控制呂茂隆,孫秀霞,王棟,劉日(空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院,陜西西安,710038)摘要:大型運(yùn)輸機(jī)超低空空投精度控制的研究中,超低空空投拉平階段是強(qiáng)耦合性、強(qiáng)非線性的一個(gè)過(guò)程,若操縱不當(dāng),系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩,極易引發(fā)PIO問(wèn)題。為解決超低空空投拉平階段由舵機(jī)速率限制引起的非線性PIO問(wèn)題,首次采用了帶反饋和旁通FWB(Feedback—with—Bypass)抑制器進(jìn)行抑制。在建立非線性人機(jī)閉環(huán)
2、系統(tǒng)模型基礎(chǔ)之上,采用階躍、離散俯仰和正弦跟蹤任務(wù)在時(shí)域內(nèi)對(duì)PIO抑制效能進(jìn)行了研究,分析了FWB抑制器時(shí)域特性及其相位補(bǔ)償能力。最后,基于“matlab/simulink一多軸變穩(wěn)大型運(yùn)輸機(jī)地面飛行模擬器”進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明:FWB抑制器對(duì)空投拉平階段軌跡能進(jìn)行有效控制,能達(dá)到抑制PIO效果,顯著改善飛機(jī)飛行品質(zhì)。關(guān)鍵詞:超低空空投;駕駛員誘發(fā)振蕩;反饋和旁通抑制器;大型運(yùn)輸機(jī)地面飛行模擬器中圖分類號(hào):V212文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BTrajectoryControlDuringUltra—-Low——AltitudeAirdro
3、pProcessofLargeTransportLVMao—long,SUNXiu—xia,WANGDong,LIURi(SchoolofAeronauticsandAstronauticsEngineering,AirForceEngineeringUniversity,Xi’anShanxi710038,China)ABSTRACT:Ultra—low—altitudeairdropisaprocesswithstrongcouplingandnonlinearity.Ifitisnotdealtwithproperl
4、y,thereisagreatchancetooccurPIO.AimingatthenonlinearPIOproblemcausedbyactuatorratesatura—tion,F(xiàn)eedback—with—BypasscompensatorisappliedtoavoidPIOfirstly,anonlinearpilot—vehicleclosed—loopsystemisestablishedtoinvestigatethepreventionefficiencyofcompensator.Thestep,d
5、iscreteandsinetrackingtasksareemployedtoresearchthepreventioncapabilityoftheFWBsuppresserintimedomain.Thephasecompensa—tioncapabilityoftheFWBcompensatorisanalyzed.Finally,theeffectivenessofFWBistestedbymatlab/Simulinkandfurthervalidatedonground—basedflightsimulato
6、rs.ThetestresultsdemonstratethattheFWBcompensatorcallcontroltrajectoryduringultra—low—altitudeairdropprocess,preventPIOandimproveflyingqualitiesoftransportduringultra—low—altitudeairdropprocesseffectively.1【EYWORDS:Ultra—low—altitudeairdrop;Pilot—induced—oscillati
7、on;Feedback—with—bypass;Ground—basedflightsimulatoroflargetransport1引言超低空空投主要用于重型裝備的精確投放,是提高現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)條件下作戰(zhàn)能力的必要手段¨'2一]。超低空空投過(guò)程包括準(zhǔn)備、拉平、改平、牽引和拉起五個(gè)階段,運(yùn)輸機(jī)在百米空域經(jīng)下滑、拉平到達(dá)指定高度,由牽引傘牽引將貨物進(jìn)行投放¨'3’“。為保證載機(jī)安全性和空投精確性,超低空空投拉平階收稿日期:2015—06—16修回日期:2015—07—19段,駕駛員需頻繁操縱飛機(jī),進(jìn)行高精度軌跡跟蹤,所以這
8、是一個(gè)人機(jī)交互頻繁的過(guò)程。然而,在這頻繁的人機(jī)交互過(guò)程中,側(cè)風(fēng)影響”J、地面效應(yīng)MJ、駕駛員自身神經(jīng)高度緊張和舵機(jī)速率限制"3等一系列因素嚴(yán)重干擾軌跡跟蹤控制,誘發(fā)不同程度的PIO問(wèn)題,特別是作動(dòng)器速率飽和會(huì)導(dǎo)致舵面響應(yīng)嚴(yán)重滯后于舵面指令,這必然降低人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時(shí)就會(huì)導(dǎo)致PIO的發(fā)生。而空