本文關(guān)鍵詞：艦載機(jī)復(fù)飛決策及操縱策略研究

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【摘要】：艦載機(jī)能夠克服惡劣的環(huán)境,順利完成著艦任務(wù),保證著艦安全,是艦載機(jī)著艦研究中的關(guān)鍵技術(shù)。本文從艦載機(jī)智能復(fù)飛決策系統(tǒng)與復(fù)飛操縱策略兩個(gè)方面對此關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)飛行力學(xué)與空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識,本文建立了艦載機(jī)非線性模型,分析了艦載機(jī)在著艦時(shí)的穩(wěn)定性、操縱性�；趯ε炤d機(jī)自然特性分析,設(shè)計(jì)了動(dòng)力補(bǔ)償系統(tǒng)控制系統(tǒng),克服艦載機(jī)低速進(jìn)場著艦時(shí)的軌跡不可控問題,并設(shè)計(jì)了著艦導(dǎo)引控制律,能夠有效地導(dǎo)引艦載機(jī)按理想軌跡下滑著艦。其次,在艦載機(jī)著艦安全飛行區(qū)域研究中,依據(jù)艦載機(jī)在航母上的落點(diǎn)分布和越過航母時(shí)的艦尾凈高,采取仿真手段反向逆推確定著艦過程中安全飛行區(qū)域。在經(jīng)典復(fù)飛準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,定義艦載機(jī)安全復(fù)飛區(qū)域。在明確安全飛行區(qū)域與安全復(fù)飛區(qū)域基礎(chǔ)上,依據(jù)二者相對位置關(guān)系,結(jié)合艦載機(jī)著艦實(shí)際,明確復(fù)飛區(qū)域,制定復(fù)飛流程,最終建立綜合復(fù)飛決策系統(tǒng)。針對不同著艦情況對綜合復(fù)飛決策系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值仿真驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該復(fù)飛決策系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地作出復(fù)飛決策,判斷出艦載機(jī)是否進(jìn)入復(fù)飛區(qū),復(fù)飛是否安全等,從而提高艦載機(jī)著艦效率和著艦安全性。再次,提出迎角保持/軍用推力聯(lián)合操縱策略,分別設(shè)計(jì)了PID迎角控制器與模糊迎角控制器,即在復(fù)飛操縱中引入升降舵操縱,控制迎角不變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這兩種控制器都能有效減小復(fù)飛區(qū),并且在復(fù)飛過程中,能更快拉起艦載機(jī),從而提高著艦效率與著艦安全性。最后,本文設(shè)計(jì)了復(fù)飛區(qū)優(yōu)化操縱策略,即將升降舵操縱參數(shù)化,使得艦載機(jī)在復(fù)飛機(jī)動(dòng)過程中,滿足復(fù)飛距離最短,越過航母艦尾高度最高的性能指標(biāo),并限制迎角不超過失速迎角。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,優(yōu)化升降舵操縱對復(fù)飛性有較大改進(jìn),更能有效縮小復(fù)飛區(qū),提高著艦安全。
【關(guān)鍵詞】：艦載機(jī) 自動(dòng)著艦 復(fù)飛決策 復(fù)飛操縱
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V323;E926.392
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 縮略詞11-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景13-20
• 1.1.1 艦載機(jī)著艦引導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展13-16
• 1.1.2 艦載機(jī)著艦環(huán)境16-18
• 1.1.3 艦載機(jī)著艦安全規(guī)范18-20
• 1.2 研究目的和意義20-21
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排21-22
• 第二章 艦載機(jī)動(dòng)力學(xué)特性分析22-38
• 2.1 艦載機(jī)全量方程22-26
• 2.1.1 常用坐標(biāo)系介紹及轉(zhuǎn)換22-24
• 2.1.2 艦載機(jī)動(dòng)力學(xué)模型24-26
• 2.2 艦載機(jī)自然特性分析26-30
• 2.2.1 艦載機(jī)運(yùn)動(dòng)方程線性化26-27
• 2.2.2 艦載機(jī)著艦狀態(tài)縱向自然特性分析27-29
• 2.2.3 艦載機(jī)著艦狀態(tài)操縱特性分析29-30
• 2.3 艦載機(jī)自動(dòng)著艦控制系統(tǒng)研究30-37
• 2.3.1 姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-32
• 2.3.2 迎角恒定動(dòng)力補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-35
• 2.3.3 ACLS軌跡控制器設(shè)計(jì)35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 艦載機(jī)復(fù)飛決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)38-51
• 3.1 艦載機(jī)著艦安全飛行區(qū)設(shè)計(jì)38-41
• 3.1.1 艦載機(jī)著艦安全要求38-39
• 3.1.2 艦載機(jī)著艦安全飛行準(zhǔn)則39
• 3.1.3 著艦安全飛行區(qū)域計(jì)算39-41
• 3.2 艦載機(jī)著艦復(fù)飛區(qū)設(shè)計(jì)41-46
• 3.2.1 艦載機(jī)復(fù)飛決策原理41-42
• 3.2.2 艦載機(jī)復(fù)飛邊界準(zhǔn)則42-43
• 3.2.3 艦載機(jī)復(fù)飛包線生成43
• 3.2.4 影響復(fù)飛包線因素分析43-46
• 3.3 艦載機(jī)著艦綜合復(fù)飛決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-50
• 3.3.1 艦載機(jī)著艦區(qū)域研究分析46-47
• 3.3.2 綜合復(fù)飛決策系統(tǒng)構(gòu)成47-48
• 3.3.3 綜合復(fù)飛決策系統(tǒng)數(shù)值仿真分析48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 迎角保持操縱策略對復(fù)飛區(qū)的影響分析51-60
• 4.1 基于PID控制的迎角保持/軍用推力聯(lián)合操縱策略研究51-53
• 4.1.1 迎角保持控制器設(shè)計(jì)51-52
• 4.1.2 迎角保持/軍用推力聯(lián)合操縱數(shù)值仿真分析52-53
• 4.2 基于模糊控制的迎角保持/軍用推力聯(lián)合操縱策略研究53-57
• 4.2.1 迎角保持模糊控制器設(shè)計(jì)53-56
• 4.2.2 迎角保持模糊控制/軍用推力聯(lián)合操縱數(shù)值仿真分析56-57
• 4.3 不同控制器比較分析57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 復(fù)飛區(qū)優(yōu)化操縱策略研究60-65
• 5.1 升降舵參數(shù)優(yōu)化操縱/軍用推力聯(lián)合操縱策略研究60-63
• 5.1.1 復(fù)飛區(qū)優(yōu)化準(zhǔn)則60
• 5.1.2 復(fù)飛區(qū)優(yōu)化方法60-63
• 5.2 不同操縱策略比較分析63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)和展望65-67
• 6.1 本文工作總結(jié)65
• 6.2 后續(xù)研究工作展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71

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本文編號：1031065