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高度保持飞行控制律.doc

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(1)理解并掌握自动飞行控制系统中高度保持控制律的基本原理、控制方法、主要控制参数设计等;(2)掌握自动控制原理、自动驾驶仪俯仰姿态控制和飞行控制系统的相关传感器等基本知识;(3)熟练使用Matlab仿真软件进行数值仿真。(1)数值仿真模型搭建(2)模型认知与参数设置(3)(1)控制器的基本结构高度控制属于飞机的重心控制,在飞机的爬升、巡航及进场着陆时的初始阶段等都需要保持高度的稳定。飞机的高度保持与控制不能由俯仰角的稳定与控制来完成,高度保持系统需要有高度差传感器。由高度偏差信号控制飞机的姿态,改变飞机的航迹倾斜角,使飞机回到预定高度。如图所示为高度保持控制的简化结构。高度保持控制律的数学表示式为: 内回路为俯仰角姿态控制器,采用作为角速率反馈。俯仰角控制回路的简化结构如图所示:俯仰角控制的简化数学表达式为: 其中,为升降舵偏角;、分别为俯仰角和给定的俯仰角,由于俯仰角速率不能直接测得,采用角速率反馈,为飞机对地角速度在机体系y轴的分量,是超前环节。、、和为四个须要调节的参数。(1)数值仿真模型搭建在Matlab中打开Simulink组件,搭建高度保持飞行控制律仿真模型,如图所示。(2)模型认知与参数设置双击其中每个Simulink组件图标,弹出对话框后可设置参数,如图所示为高度保持飞行控制律的PID控制参数设置对话框。该实验给定了高度H=10000m,空速为240m/s时的三种典型高度保持控制系统参数,具体参数可参考下表数据。也可根据需要重新调参,设计合理的高度保持控制律。情形控制器参数ⅠⅡⅢ

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