飞机的全局稳定性分析和非线性控制

摘要

现代军用飞机常设计为在大迎角下飞行.此时飞机是一个高度非线性系统,其稳定特性不能用线性方法求解.而实现控制,特别是在非线性不稳定的情况下,更是十分困难的.本文介绍了一种综合的分析飞机非线性稳定性和控制的方法.即用分歧理论来决定飞机的全局稳定性.用四阶龙格-库塔积分来计算飞机运动的平衡面和分歧点,并构造运动状态的扰动传播矩阵,而此矩阵的特征值可用来预测稳定性的时变性.此外,还利用扰动传播矩阵来求得为满足规定的飞机反应特性(通常由频率和阻尼表示)所需的操纵,即各操纵面反馈回路的放大系数值.对典型飞机的算例计算结果表明,非线性控制是成功的.