自动推力控制在变稳飞机上的应用

摘要

空中飞行模拟试验机又称变稳飞机，它能够在真实环境中模拟其它飞机的特性，给飞行员提供真实的视景环境以及运动感觉，在飞行品质研究、飞行控制新技术及新概念研究、试飞员培训等方面具有重要的作用。目前IFSTA变稳飞机是我国唯一的空中飞行模拟器，其具备三自由度（俯仰、滚转、偏航）模拟功能，能够进行新机控制律验证，电传飞行品质研究以及首席试飞员培训等科研任务。然而，目前IFSTA还不具备自动油门和高机动升力特性，并且没有装备三代机特有的综合航空电子系统，其最大飞行速度也仅能达到700公里/小时。由于以上的限制，IFSTA无法满足精确轨迹跟踪、舰载机着舰模拟等新兴飞行技术研究和试飞员培训工作。 本文基于自动油门系统对IFSTA进行三轴变稳能力扩展研究，其主要研究内容如下：⑴分析推力对飞机飞行状态的影响，探索研究自动油门系统在变稳飞机中的应用方向；⑵建立完整的数学模型，为控制律设计提供精确完善的仿真环境；⑶基于模型跟踪控制原理，以某型飞机为例，先后完成了三轴模型跟踪和自动油门的控制律设计，并在此基础上针对不同的控制方法进行了仿真研究，最后通过参数调整优化在变稳系统中实现了自动油门控制；⑷基于我国航空技术发展需求，着重进行了动力补偿技术的研究，分析了自动油门系统在着舰中的控制方法，并进行了仿真研究，从而实现了变稳飞机应用的扩展。本文的研究内容将直接支持我国变稳飞机发展，对舰载机的着舰技术的研究也具有一定的促进作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的

1．3 研究内容

第二章 带自动油门的变稳控制系统

2．1 空中飞行模拟的理论基础

2．2 自动油门回路

2．3 系统设计

2．3．1 油门杆偏转引起的纵向动力学响应

2．3．2 自动油门系统方案设计

2．3．3 控制参数的选取

第三章 模型跟踪控制律设计

3．1 飞机的数学模型

3．1．1 坐标系选取

3．1．2 飞机全量数学模型

3．1．3 模型的线性化及系统等效拟配

3．1．4 飞控系统模型

3．1．5 发动机模型

3．1．6 自动油门舵机模型

3．2 控制律设计

3．2．1 参数设计

3．3 仿真验证

3．4 结果与分析

第四章 变稳飞机动力补偿技术

4．1 着舰飞控系统中加入动力补偿的必要性

4．2 保持迎角恒定动力补偿控制律设计

4．3 保持速度恒定的动力补偿系统设计

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文工作总结与论文创新点

5．2 今后工作展望

致谢

参考文献

注释表