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《西北工业大学》 2006年
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民用飞机解耦和最优控制方法研究及其在阵风抑制中的应用

赵元峰  
【摘要】:大型民用飞机的机翼载荷较小,穿越阵风时容易产生过大的附加机翼载荷,并降低乘坐的舒适性。应用主动控制技术的阵风载荷减缓(阵风抑制)系统可减轻飞机的阵风载荷,并改善乘坐品质,还能够增加飞机的有效载荷。首先,论文提出了一种基于闭环控制原理的阵风载荷减缓方案,该方案通过机动襟翼和升降舵两个控制舵面的调节来抑制飞机在阵风中引起的扰动响应;其次,研究了解耦方法和最优控制方法并且应用两种方法分别设计了飞机阵风抑制控制器。这两种阵风抑制控制器对穿越随机紊流和离散阵风的刚性飞机都有较好的载荷减缓和姿态扰动抑制作用。本文的研究表明选择合适的变量匹配对多变量系统进行解耦,实现一个输入变量只对一个干扰输出变量进行调节是阵风载荷减缓可行的控制方案。本文研究了飞机载荷减缓最优控制器设计方法,该方法利用紊流的功率谱密度模型求出阵风的状态空间形式的成型滤波器模型,并对飞机的状态空间模型进行扩展,然后针对包含紊流过程模型的飞机扩展模型进行最优二次型控制器设计。仿真表明该控制方法能将大强度紊流对飞机的干扰弱化为低能量的白噪声干扰,而且根据紊流的统计模型设计的阵风抑制最优控制器对离散型阵风也有很好的抑制效果。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V249.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘翠萍;双轴惯性稳定平台回路设计及去耦技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 钱小波;民用飞机阵风缓和控制系统的设计方法与仿真研究[D];复旦大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 熊治国,董新民;程序调参飞行控制律的研究与展望[J];飞行力学;2003年04期
【共引文献】
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1 郑少瑛;陈静茹;;基于神经网络在钢筋混凝土施工质量评价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
2 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
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2 兰永红;吴敏;佘锦华;;基于二维混合模型的最优重复控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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10 王小青;黄一敏;孙传伟;;一种改进的显模型跟踪回路成形控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
8 梁燕军;海洋平台非线性系统最优减振控制研究[D];中国海洋大学;2010年
9 张城明;非线性时滞系统最优控制及在海洋平台减振控制中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
10 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
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1 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
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7 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
8 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
9 王义;随机系统的稳定性控制[D];山东科技大学;2010年
10 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 夏静萍;王道波;甄子洋;;机载四框架二轴稳定跟踪平台速率稳定回路控制[J];兵工自动化;2010年02期
2 张汝麟;飞行控制与飞机发展[J];北京航空航天大学学报;2003年12期
3 王全良;甄新平;潘立登;闻光辉;;多变量系统解耦内模控制及其PID转化应用方法的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年06期
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5 齐晓慧;“李雅普诺夫稳定性理论”的教学研究[J];电力系统及其自动化学报;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 郝颖;动力调谐陀螺仪的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 王淑娟;基于Lancaster结构的二阶系统解耦算法研究及其应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
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4 刘树博;基于新型优化算法的主动悬架鲁棒输出反馈控制研究[D];吉林大学;2010年
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1 王振华;惯导平台稳定回路的改进设计研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 傅建纲;惯性平台稳定回路的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 贾福利;平台稳定回路数字控制器的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 张谦;自抗扰控制器优化设计及其应用[D];西安理工大学;2007年
5 隆媛媛;多变量耦合系统的解耦控制设计和仿真[D];广西师范大学;2010年
【二级参考文献】
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【相似文献】
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1 徐玉洁;廖福成;;一类状态时滞系统的最优预见控制器设计[J];北京科技大学学报;2006年04期
2 桑建学;戴斌;;应用轴距预描的主动悬架最优控制器设计[J];计算机仿真;2006年09期
3 刘兴松;巫亚强;史国清;忽麦玲;;基于干扰观测器的二次型最优控制器设计[J];火炮发射与控制学报;2007年04期
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5 H.NAKAMURA;H.AKAIKE;曾沙非;;超临界热力发电厂最优控制的统计辩识(下)[J];四川电力技术;1988年02期
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7 周庆捷;方勇杰;商国才;杨以涵;谢宇正;;水轮发电机组调速系统最优控制器[J];华北电力大学学报;1992年S1期
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2 叶廷东;刘桂雄;;传感信息软解耦方法的研究进展及分析[A];广州市仪器仪表学会2009年学术年会论文集[C];2010年
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10 谭文;陈亚陵;;H_2最优控制器唯一性问题[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年
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2 包俊东;时滞随机系统的鲁棒稳定性、镇定与控制[D];华南理工大学;2004年
3 张耀欣;高性能平面二自由度并联机器人研究[D];中国科学技术大学;2007年
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6 蔡池兰;公理设计中独立公理的扩展及其应用研究[D];华中科技大学;2008年
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9 黄亮;膜计算优化方法研究[D];浙江大学;2007年
10 陈培颖;线性多变量时滞系统的鲁棒整定策略与解耦方法研究[D];上海交通大学;2007年
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1 赵元峰;民用飞机解耦和最优控制方法研究及其在阵风抑制中的应用[D];西北工业大学;2006年
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10 孟翔宇;AGV对移动目标跟踪控制器设计[D];吉林大学;2005年
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