飞机穿越微下击暴流的智能控制

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1、南京航空航天大学硕士学位论文飞机穿越微下击暴流的智能控制姓名：周娜申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：刘昶2001.2.1南京航空航天大学硕士学位论文摘要(对航行活动影响较大的主要是大气紊流和风切变，尤以低空风切变危害最大。鉴于飞行器对抗大气扰动的实际能力有限，正确的飞行对策是回避或改出危险的大气扰动区。智能控制技术的兴起和发展弥补了传统控制理论的不足，它有效地克服了被控对象和环境所具有的高度复杂性和不确定性J本文将智能控制应用在飞机穿越微下击暴流的响应控制上，对飞机自动回避或改出微下击暴流风切变的飞行进行了研究。本文应用模糊逻辑建模与辨识的方法建立

2、了微下击暴流模型，并利用此模型对A300飞机在进场着陆阶段穿越微下击暴流进行了模拟。结果表明，本文提出的建模方法能够更好地反映出飞机穿越微下击暴流的动态特性，从而也对低空风切变危害飞机安全的物理本质有了进一步的认识。根据恒定俯仰姿态改出微下击暴流的飞行引导策略，本文提出了一种回避或改出微下击暴流风切变的模糊反馈控制系统，并讨论了模糊控制器性能的改善方法。将遗传算法应用于模糊逻辑控制器的设计中，对已设计的模糊控制器进行了优化，从而进一步探讨了智能控制技术在飞机安全穿越微下击暴流风场中的应用。关键词：低空风切变、微下击暴流、智能控制、模糊逻辑、遗传算法一立垫窒垫丝王圭墨

3、亟塑塑壁堡型一AbstractTurbulenceandwindshear,especiallylow-altitudewindshear,hasgreatimpactonsuccessfulflight．Beinglackofresistingturbulence,theaircraftmustavoidOrrecoveritSpringupanddevelopmentofintelligentcontroltechnologiesmakesupthedeficiencyoftraditionalcontroltheoryandthetechnologies．So

4、mestudiesonmicroburstavoidanceorrecoveryandapplicationofintelligentcontroltechnologyarecarriedoninthispaper．AdownburstismodeledusingatechniqueoffuzzylogicmethodandtheperformanceofartA300duringpoweredapproachisanalyzed．TheresultsshowthatthefuzzylogicmodelCandisplaythedynamicqualitiesoft

5、heairplanewellandthephysicalqualitiesoflow-altitudewindshearCanbefurthercomprehended．Basedontheconstantpitchguidancestrategyformicroburstwindshearrecovery,afeedbackflIz纠controlsystemissuggestedforthepurposeofmicroburstavoidanceorrecovery,andsomeimprovingmethodsarediscussedinthepaper．Ge

6、neticalgorithmisappliedtOoptimizethedesignof呦logiccontrollerandtheapplicationofintelligentcontroltechnologyisfurtherdiscussed．KeyWords：Low-altitudeWindshear，Microburst，IntelligentControl，FuzzyLogic，GeneticAlgorithmII堕室塾窒塾丕查兰堡主兰堡堡壅一一⋯第一章绪论1．1背景和国内外发展状况多起空难事故表明，低空风切变对民用和军用飞机的起飞和着陆都有着极大的危

7、害，造成了人员和财产的重大损失，这已被国际航空界和气象界所公认。从1968年至1986年问，美国航空总死亡人数中约有40％死于低空风切变事故。经美国国家研究委员会(NRC)1983年确认的与风切变有关的51次飞行事故中，65％的风切变事故与雷雨有关，且通常都会有微下击暴流，其余的35％飞行事故与非对称风切变和锋面风切变有关。这些统计说明，微下击暴流风切变是一种严重危害飞行安全的天气现象【l“，也是近几年在风切变研究工作中的主要研究对象。灾难性低空风切变在一定特征距离上所蕴含的巨大能量远远大于现代民用喷气运输机的最大能量，同时，它对飞机运动的不利影响也大大超出了具