轻型公务机飞行控制律设计

摘要

公务机营运灵活，无航班限制、飞行安全性高、对目的地无特殊要求，灵活度较高且具有乘坐隐私性，越来越受到国内外大型企业的青睐，具有广阔的应用前景。本文以某轻型公务机为研究对象，根据轻型公务机的飞行品质要求，设计了轻型公务机飞行控制律，并进行仿真验证。
　　本文首先介绍了轻型公务机的发展及研究背景，对民机及公务机飞行控制系统的飞行评价准则及性能指标进行了总结归纳，给出了飞行控制律的设计规范。通过对国内民机及公务机飞行控制系统的分析，确定了本文研究的轻型公务机的飞行控制模态。其次，针对某型轻型公务机，建立了该飞机的六自由度运动数学模型，并进行小扰动线性化处理，获得飞机线性模型。采用经典控制方法，设计了轻型公务机的增稳系统，姿态控制系统，轨迹控制系统及速度控制系统，数字仿真表明所设计的控制律能够满足飞行品质要求。再次，为改善飞机的操纵性与稳定性，采用现代控制的方法设计轻型公务机控制增稳控制律。构建了轻型公务机控制增稳系统的架构，在设计过程中引入了飞行品质评价准则，并利用最优控制方法对控制增稳控制律参数进行设计。数字仿真表明所设计的系统改善了轻型公务机的飞行品质。最后对设计的轻型公务机多模态飞行控制律以及控制增稳控制律进行非线性验证，仿真验证表明，设计的飞行控制律控制效果良好，满足飞行品质评价及性能要求。改善了轻型公务机飞行安全性及飞机操纵性。

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注释表

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2轻型公务机飞行控制系统研究

1.3本文主要内容和章节安排

第二章 轻型公务机飞行品质评价准则设计与研究

2.1轻型公务机系统设计标准

2.2轻型公务机飞行品质准则

2.3控制律设计性能指标

2.4本章小结

第三章 基于经典控制方法的轻型公务机控制律设计与仿真

3.1轻型公务机飞行模态简介

3.2数学建模与自然特性分析

3.3纵向控制律设计与仿真

3.4横侧向控制律设计和仿真

3.5边界控制系统

3.6本章小结

第四章 基于现代控制方法的控制增稳系统设计

4.1控制增稳系统简介

4.2纵向控制增稳控制律设计

4.3横侧向控制增稳控制律设计

4.4本章小结

第五章 轻型公务机飞行控制系统非线性数字仿真验证

5.1自动飞行控制系统的非线性仿真验证

5.2控制增稳系统的非线性仿真验证

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2后续研究工作展望

参考文献

致谢

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