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《西北工业大学》 2007年
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鲁棒控制在某型直升机飞控系统设计中的应用

谢蓉  
【摘要】:直升机一般是静不稳定的,直升机飞行控制系统是一个非线性、多变量、强耦合的复杂系统,再加上直升机旋翼本身的气动特性十分复杂,直升机在实际的机动飞行中也存在着诸多不确定因素,因此,在设计直升机飞行控制器时,有必要使它对未知不确定性和外界干扰均具有很强的鲁棒性,以保证直升机飞行时的稳定和安全。 本文所做工作如下所述: 首先,本文简要分析了直升机的特点以及直升机飞行控制系统的发展状况,引出了直升机飞行控制系统对鲁棒控制的需求。 其次,本文建立了直升机的数学模型,并且详细介绍了本文中所采用的两种鲁棒控制方法——H_∞控制和保性能控制的概念、数学基础以及设计过程,提炼出了这两种鲁棒控制方法实现的关键技术,例如:线性矩阵不等式的建立、加权矩阵的选取、优化过程的实现以及LMI工具箱的使用等等。 最后,在本文的后两章中,主要研究了当存在外界扰动或系统不确定性的情况下,直升机3个姿态角的稳定问题。具体做法是搭建直升机系统状态反馈模型,选取飞行状态对应为高空高速、正常平飞时的某组飞行数据,采用MATLAB中LMI工具箱对其进行仿真,并将控制效果与应用传统PID方法得到的控制效果进行了对比。通过对比仿真结果表明,采用鲁棒控制方法设计的直升机鲁棒飞行控制器能够有效地抑止闭环系统的扰动、增强系统的稳定性,提高系统的鲁棒性能,充分体现了鲁棒控制方法在该系统设计中具有增强系统稳定性和鲁棒性能等方面的优点。 本文的研究不仅仅是理论上的探讨,更着眼于将先进的控制理论应用于工程实际,在一定程度上解决了直升机复杂系统的控制稳定性问题,为直升机飞行控制器的设计提供了一种新的思路和途径。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V249

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李欣;江驹;甄子洋;张平;辛君捷;;大型客机进近倾斜姿态H_∞控制研究[J];电光与控制;2013年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 段继岗;舰载跟踪雷达二自由度数字伺服系统的设计[D];西安电子科技大学;2010年
2 葛金来;三自由度直升机实验系统的控制策略研究[D];山东大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾建平,程鹏,张力军;状态反馈H_∞控制问题可解条件的简化[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
2 石艳妮,贾影;鲁棒控制理论的研究与发展[J];重庆工业高等专科学校学报;2004年06期
3 胡智奇,王印松;H_∞控制方法及研究现状[J];电力情报;2000年03期
4 王杭宁;H~∞理论在直升机飞行控制系统设计中的应用[J];飞行力学;1999年03期
5 王勇,高金源;基于H_∞理论的直升机解耦控制[J];飞行力学;2000年03期
6 段富海,韩崇昭;直升机垂直飞行鲁棒控制系统设计与仿真[J];飞行力学;2001年04期
7 王忠俊,江云祥,徐笑萍;飞行控制系统鲁棒性分析[J];飞行力学;1994年01期
8 胡刚,刘永清,李远清;不确定性控制系统的成因、分类与控制策略[J];工业工程;2001年01期
9 蒋教恒;现代鲁棒控制及其数学基础[J];华北电力大学学报;2000年04期
10 鲁照权;线性不确定系统状态反馈鲁棒控制[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张锐;武装直升机大机动、高敏捷性神经网络鲁棒自适应飞行控制研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 王欣;飞机鲁棒控制器设计及稳定裕度研究[D];西北工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 穆向阳;H_∞控制系统理论与应用研究[D];西北工业大学;2001年
2 陆振宇;鲁棒控制理论及其在系统分析中的应用(TRCUAS)[D];南京气象学院;2002年
3 李杰;基于T-S模糊模型的非线性系统的保性能控制[D];燕山大学;2003年
4 汤志杰;非线性反馈线性化方法在飞控系统中的应用[D];西北工业大学;2002年
5 张清江;含区域极点配置的H_2/H_∞控制在飞控设计中的应用[D];西北工业大学;2006年
6 王丽;不确定系统的鲁棒及保成本控制研究[D];青岛科技大学;2006年
【共引文献】
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1 周娟利;党智乾;;基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
2 刘灵芝;;基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
3 陈小莉,钟生海;MATLAB在光学实验中的应用[J];安康师专学报;2003年02期
4 陈漫,马彪;车辆传动测试系统开发方法探讨[J];车辆与动力技术;2003年02期
5 郭林峰;刘春光;臧克茂;;CAN总线在装甲车辆电传动半实物仿真平台控制系统中的应用[J];车辆与动力技术;2006年03期
6 袁芬;张明;;高速履带车辆诱导轮张紧力的计算与仿真[J];车辆与动力技术;2008年01期
7 冯磊;姚新宇;吴重祥;黄柯棣;;利用C-API的基于RTW实时仿真系统在线调参[J];兵工自动化;2006年01期
8 李冀鑫;徐彦军;侯志强;;基于H_∞混合灵敏度的着舰飞控系统[J];兵工自动化;2010年06期
9 郭新胜;鱼云岐;陈洪彩;刘飞;朱红;;光学消像旋高精度位置控制[J];兵工自动化;2011年07期
10 顾荃莹;宋建梅;;导弹鲁棒H_∞输出反馈姿态跟踪控制器设计[J];兵工学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 彭涛;桂卫华;Ding Steven X;汤琼;李昊;;一种基于混合H_-/H_∞的故障检测系统优化设计方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 张清江;王新民;李俨;;基于Matlab的多指标约束鲁棒飞行控制器设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 黄波;林健;;直接转矩控制在拖动技术中的仿真与分析[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
6 董晓娟;方敏;陈薇;李鑫;;带式输送机系统的建模及H_∞控制研究[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
7 杨炳渊;樊则文;;弹性飞行器气动伺服弹性耦合动力学仿真[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 王海涛;熊伟;李中华;;气体增压器充气过程动态仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 何龙;孔祥东;高英杰;姚静;;二次调节转速控制系统的H_∞鲁棒控制策略研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
10 赵长征;王新明;于丽丽;刘岩;任和;马少华;;接地故障分析及其电气火灾传播特征[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
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1 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 罗清林;抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现[D];合肥工业大学;2010年
3 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
4 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
7 刘英杰;负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2011年
8 胡庆;高层电梯垂直运动的鲁棒控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
10 樊宽刚;轿车发动机点火系统电磁辐射研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
4 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
6 章长玖;公路桥梁车桥耦合振动分析[D];郑州大学;2010年
7 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
8 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 彭锦波;助行机器人机构设计及样机研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈猛;基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶海敏;何湘宁;;IR2110驱动IGBT模块中的栅极抗干扰技术[J];电源技术应用;2002年06期
2 谢明;;神经网络二自由度PID控制器设计[J];弹箭与制导学报;2009年06期
3 高宏伟,赵宝永,付兴武;模糊自整定PID控制策略的MATLAB仿真研究[J];电气传动自动化;2002年05期
4 雷晓瑜;曹广忠;;TMS320F28335及其最小应用系统设计[J];电子设计工程;2009年01期
5 邬战军;张春熹;王夏霄;张晞;;光纤陀螺数字闭环控制系统模型实验研究[J];光子学报;2007年09期
6 张勇;李绪友;王南;王瑞;;高精度数字闭环光纤陀螺的调制增益控制[J];哈尔滨工程大学学报;2008年11期
7 梁德芳;;飞行控制系统规范发展刍议[J];航空标准化与质量;2006年04期
8 倪先平;;未来直升机技术发展展望[J];航空制造技术;2008年03期
9 倪先平;;直升机百年[J];航空工业经济研究;2008年01期
10 刘芳;巫亚强;周扬;陈阳;;基于H_∞方法的伺服系统二自由度鲁棒控制[J];火炮发射与控制学报;2009年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘廷霞;光电跟踪系统复合轴伺服控制技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
2 张智永;光电稳定伺服机构的关键测控问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 柴华伟;某集束防空火箭炮位置伺服系统的鲁棒控制与应用研究[D];南京理工大学;2008年
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1 姬猛;推力不对称时民机飞行控制律重构技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 何芝强;PID控制器参数整定方法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
3 赵汉表;基于DSP卫星天线伺服控制系统设计[D];西北工业大学;2005年
4 李冬青;民用客机自动着陆控制系统的研究[D];大连海事大学;2006年
5 胡林;高精度舵机控制器的研制[D];西北工业大学;2006年
6 宁海峰;参数模糊自整定PID控制器的研制[D];华侨大学;2006年
7 张海涛;高精度双余度舵机伺服系统研究[D];西北工业大学;2007年
8 李庆申;基于TMS320F2812的天线平台控制系统[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
9 蔡秋花;基于DSP的扫描控制系统研究与设计[D];上海交通大学;2008年
10 侯晓松;基于DSP的弹上舵机控制系统的设计[D];西安电子科技大学;2008年
【二级引证文献】
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1 吴晗平;胡大军;吴晶;黄俊斌;黄璐;;舰载光电跟踪伺服系统的建模与仿真[J];武汉工程大学学报;2012年07期
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1 李杰;一种新型车载桅杆式雷达伺服系统的设计[D];南京信息工程大学;2012年
2 胡大军;基于模糊控制的舰载光电跟踪伺服系统设计[D];武汉工程大学;2012年
3 谢汶颖;车载稳定跟踪系统技术研究与软件设计[D];南京理工大学;2013年
4 纪明达;三自由度直升机的无静差预测控制研究[D];上海交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾建平,程鹏,张力军;状态反馈H_∞控制问题可解条件的简化[J];北京航空航天大学学报;2002年01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 张晓宇,金鸿章,李国斌,吉明;基于LMI的船舶力控减摇鳍系统H_∞控制器设计[J];船舶工程;2002年02期
4 陈虹,陈国琳,冷文军,刘涛;基于LMI的液压操舵系统H_2/H_∞控制器设计[J];船舶工程;2002年06期
5 李学军;具有极点约束的状态反馈控制及应用[J];长春大学学报;2003年06期
6 年晓红,王天成;基于LMI的Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性判据[J];长沙铁道学院学报;2000年04期
7 李劲;用VxD实现Windows98/95下的硬件中断[J];电讯技术;2000年05期
8 李年裕,刘藻珍,林波;某导弹鲁棒极点配置控制器的设计与仿真[J];弹道学报;2004年03期
9 王广雄;H_∞控制中的LMI法[J];电机与控制学报;1997年02期
10 王广雄,王新生,林愈银,何朕;H_∞控制问题中RIC法和LMI法的一个比较[J];电机与控制学报;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王进华;混合H_2/H_∞鲁棒控制理论及应用研究[D];西北工业大学;2000年
2 陈国定;线性不确定系统鲁棒控制研究[D];浙江大学;2001年
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1 穆向阳;H_∞控制系统理论与应用研究[D];西北工业大学;2001年
2 王晓利;基于凸优化理论的不确定系统鲁棒分析与设计[D];西北工业大学;2001年
3 秦岭;具有区域极点约束的不确定系统鲁棒控制[D];武汉科技大学;2003年
【相似文献】
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1 鹿存侃;于薇薇;闫杰;;基于多环QFT的高超声速飞行器鲁棒控制[J];计算机测量与控制;2009年05期
2 车军;唐强;刘锡成;杨晖;;无人旋翼飞机鲁棒姿态控制律设计[J];系统仿真学报;2008年S1期
3 李波;唐永哲;伍国梁;;H_∞混合灵敏度方法在大包线飞控系统中的应用[J];计算机测量与控制;2009年09期
4 胡传东;;直升机飞行与动力装置综合控制仿真[J];直升机技术;2004年04期
5 刘林;车军;唐强;陈宗基;;飞行控制律开发中的不确定性及评估确认方法[J];系统仿真学报;2007年04期
6 胡寿松,朱勇;具有相对稳定性的鲁棒飞行控制系统设计方法[J];南京航空航天大学学报;1990年01期
7 章海清,林道垣;鲁棒低阶自适应控制器的设计[J];南京航空航天大学学报;1989年04期
8 毕明雪;王大志;;基于LMI的T-S型模糊系统的H_∞鲁棒控制[J];沈阳理工大学学报;2006年04期
9 蔡汝鸿;;英女王直升机飞行小队[J];航空知识;1994年04期
10 张序杲;;直升机是飞机吗[J];科学之友;1996年11期
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1 董文杰;贾英民;;H_2/H_∞混合控制的凸最优化设计[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
2 张永春;霍伟;;串并联微动机器人的鲁棒控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
3 叶庆凯;;鲁棒控制工具箱的研制[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
4 韩京清;张文革;高志强;;模型配置自抗扰控制器[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年
5 李响;郝继飞;苗见阳;;MIMO系统的广义误差反馈控制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
6 徐道义;钟守铭;;大系统分散控制与鲁棒控制的几个结果[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
7 刘建军;何玉敖;;基于人工神经网络(ANNs)的结构振动鲁棒控制[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
8 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 周东涛;兰维瑶;陈亚陵;;球形贮液箱液体晃动的H_∞控制器设计[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
10 李树荣;田学民;张利洲;;热炉系统鲁棒控制器的设计[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
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1 陆军航空兵学院飞行教员 马玉能 四川珙县交通战备办公室主任 李祥君;直升机参与应急救援的几点思考[N];中国民航报;2011年
2 本报记者 徐蒙 实习生 周予心;私人驾直升机,大门开启?[N];解放日报;2011年
3 早报记者 杨洁;“直升机查违章没有大材小用”[N];东方早报;2011年
4 记者 方芳;本市拟启用急救直升机[N];北京日报;2011年
5 易开红 李欧 本报记者 钟振宇;空中 直升机58次穿越[N];四川日报;2010年
6 记者 孙刚 见习记者 李家宇;直升机博览会首日签署八项协议[N];天津日报;2011年
7 吴蔚;F-35采用创新飞行控制系统[N];中国航空报;2006年
8 王雨周敬波 记者 唐先武;国产卫星定位导航系统显身手[N];科技日报;2008年
9 通讯员 黄建中;直升机旋翼试验塔和工程模拟器技术通过鉴定[N];中国航空报;2005年
10 曹智刘永华 李宣良;紧急呼叫!失踪的米——171你在哪里?[N];新华每日电讯;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蓝益鹏;永磁直线电机伺服系统鲁棒控制的研究[D];沈阳工业大学;2007年
2 冯伟;超小型无人直升机飞行姿态的鲁棒控制研究[D];上海大学;2009年
3 黄自元;扫描探针显微镜智能自动化策略研究及应用[D];上海大学;2004年
4 丰保民;自由漂浮空间机器人轨迹规划与轨迹跟踪问题研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 刘大亮;一种球形移动机器人的运动分析与控制技术的研究[D];北京邮电大学;2009年
6 赵新华;水下超高速航行体动力学建模与控制研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 丛佩超;空间机械臂抓取目标的碰撞前构型规划与控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 彭名华;直升机总体多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 夏建伟;连续随机时滞系统鲁棒控制和滤波[D];南京理工大学;2007年
10 王欣;飞机鲁棒控制器设计及稳定裕度研究[D];西北工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢蓉;鲁棒控制在某型直升机飞控系统设计中的应用[D];西北工业大学;2007年
2 刘春涛;倒立摆系统的鲁棒控制研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
3 王红;中立时滞系统的鲁棒控制[D];东北师范大学;2008年
4 李勇;基于观测器的非线性系统鲁棒自适应模糊控制[D];大连理工大学;2006年
5 范素香;基于H_∞控制理论的磁悬浮系统控制研究[D];中南大学;2004年
6 康卫昌;直升机抗饱和鲁棒控制研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 吕青;一类不确定模糊随机时滞系统的鲁棒控制[D];南京理工大学;2010年
8 法乃光;永磁直线同步电机递归神经网络H_∞鲁棒控制[D];沈阳工业大学;2007年
9 张振华;电动助力转向系统鲁棒控制的分析与研究[D];武汉理工大学;2007年
10 王瑜;基于LMI方法的2-D鲁棒H_2/H_∞滤波器的设计与研究[D];吉林大学;2007年
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