歼击机深失速特性分析及改出控制研究

《歼击机深失速特性分析及改出控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TP273论文编号：102870315-S141学科分类号：081101硕士学位论文歼击机深失速特性分析及改出控制研究研究生姓名艾文磊学科、专业控制理论与控制工程研究方向飞行控制指导教师王玉惠副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationCharacteristicsAnalysisandRecoveryControlforDeep-stallofFightersAThesisinControlTheoryan

2、dControlEngineeringbyAiWenleiAdvisedbyAssociateProf.WangYuhuiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入

3、有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要随着现代航空技术时的快速发展及其军事中的广泛应用，现在歼击机的作战环境和方式发生了很大变化，对歼击机机动性能提出了更高的要求，超机动飞行能力是现代战机的重要技术特征。歼击机在大迎角下的超机动飞行很容易进入一种危险的状态—深失速，这是一种失控的飞行状态，直接威胁人机安全。因此，为了保证飞行员和歼击机在空战中的安全，对深失速特性的分析及改出保护控制具有重要的意义。本文针对这一问题，对先进歼击机纵向模型进行俯仰特性分析、深失速边界确定及深失速改出控制律的研究。论文的

4、主要工作内容如下所示：首先，建立歼击机纵向模型，分析其纵向稳定性。建立先进歼击机纵向三自由度模型，并对模型的参数、开环零输入响应进行分析，确定了该歼击机具有大迎角下的深失速特性。也为以后的深失速危险状态分析、边界判定及改出保护控制研究奠定了基础。通过分支分析方法计算歼击机纵向平衡分支面，分析纵向稳定性。然后，计算歼击机深失速边界。在确定的飞机纵向模型基础上，运用相平面法计算歼击机的深失速危险边界，并分析了深失速边界的影响因素，如飞行速度等。引入可达集的概念，并利用后向可达集计算歼击机的深失速走廊，利用可达集能够处理三维方程的优势，计算了歼击机的三维深失速走廊。最后，在深失速边界的基础上，研

5、究歼击机深失速的改出方法。为改出深失速的大迎角状态，需要为歼击机提供足够的下俯力矩，通过分析发现，直接推杆难以改出深失速，但可以通过减速板等重新配置歼击机平衡点改出深失速。由李雅普诺夫函数设计了俯仰震荡控制律，并证明了该控制律能在最短时间内改出深失速。在俯仰震荡法的基础上，设计了最优时间-控制和模糊逻辑改出控制律。之后，提出了一种基于变指数单向辅助面滑模控制算法，有效抑制了抖振，设计了单向辅助面滑模反控制法改出深失速。关键词：先进歼击机，深失速，深失速走廊，可达集，单向辅助面滑模，变指数，单向辅助面滑模反控制iABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmoderna

6、viationtechnologyanditswideapplicationinmilitary,greatchangeshavetakenplaceintheoperationalenvironmentandwayofthefighters,whichputsforwardhigherrequirementsonfightersmaneuverperformance.Supermaneuverabilityhasbecomeanimportanttechnicalfeatureofmodernfighters.Fightersareeasilyintodeep-stallinlargea

7、ngleofattackmaneuverflight.Thedeepstallisastateoflosingcontrolanddirectlythreattosecurityoffighterandpilot.So,inordertoensurethesafetyoffighterandpilotinairwar,itisveryimportanttoanalyzethecharacteristicsofthedee