本文關(guān)鍵詞：殲擊機(jī)深失速特性分析及改出控制研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代航空技術(shù)時(shí)的快速發(fā)展及其軍事中的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)在殲擊機(jī)的作戰(zhàn)環(huán)境和方式發(fā)生了很大變化,對殲擊機(jī)機(jī)動(dòng)性能提出了更高的要求,超機(jī)動(dòng)飛行能力是現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的重要技術(shù)特征。殲擊機(jī)在大迎角下的超機(jī)動(dòng)飛行很容易進(jìn)入一種危險(xiǎn)的狀態(tài)—深失速,這是一種失控的飛行狀態(tài),直接威脅人機(jī)安全。因此,為了保證飛行員和殲擊機(jī)在空戰(zhàn)中的安全,對深失速特性的分析及改出保護(hù)控制具有重要的意義。本文針對這一問題,對先進(jìn)殲擊機(jī)縱向模型進(jìn)行俯仰特性分析、深失速邊界確定及深失速改出控制律的研究。論文的主要工作內(nèi)容如下所示:首先,建立殲擊機(jī)縱向模型,分析其縱向穩(wěn)定性。建立先進(jìn)殲擊機(jī)縱向三自由度模型,并對模型的參數(shù)、開環(huán)零輸入響應(yīng)進(jìn)行分析,確定了該殲擊機(jī)具有大迎角下的深失速特性。也為以后的深失速危險(xiǎn)狀態(tài)分析、邊界判定及改出保護(hù)控制研究奠定了基礎(chǔ)。通過分支分析方法計(jì)算殲擊機(jī)縱向平衡分支面,分析縱向穩(wěn)定性。然后,計(jì)算殲擊機(jī)深失速邊界。在確定的飛機(jī)縱向模型基礎(chǔ)上,運(yùn)用相平面法計(jì)算殲擊機(jī)的深失速危險(xiǎn)邊界,并分析了深失速邊界的影響因素,如飛行速度等。引入可達(dá)集的概念,并利用后向可達(dá)集計(jì)算殲擊機(jī)的深失速走廊,利用可達(dá)集能夠處理三維方程的優(yōu)勢,計(jì)算了殲擊機(jī)的三維深失速走廊。最后,在深失速邊界的基礎(chǔ)上,研究殲擊機(jī)深失速的改出方法。為改出深失速的大迎角狀態(tài),需要為殲擊機(jī)提供足夠的下俯力矩,通過分析發(fā)現(xiàn),直接推桿難以改出深失速,但可以通過減速板等重新配置殲擊機(jī)平衡點(diǎn)改出深失速。由李雅普諾夫函數(shù)設(shè)計(jì)了俯仰震蕩控制律,并證明了該控制律能在最短時(shí)間內(nèi)改出深失速。在俯仰震蕩法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了最優(yōu)時(shí)間-控制和模糊邏輯改出控制律。之后,提出了一種基于變指數(shù)單向輔助面滑�？刂扑惴�,有效抑制了抖振,設(shè)計(jì)了單向輔助面滑模反控制法改出深失速。
【關(guān)鍵詞】：先進(jìn)殲擊機(jī) 深失速 深失速走廊 可達(dá)集 單向輔助面滑模 變指數(shù) 單向輔助面滑模反控制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-14
• 縮略詞14-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 課題研究背景及意義15-17
• 1.2 危險(xiǎn)狀態(tài)邊界判定研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 深失速研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3.1 深失速特性研究18-20
• 1.3.2 深失速改出特性研究20-21
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及安排21-23
• 第二章 殲擊機(jī)深失速特性分析23-39
• 2.1 引言23
• 2.2 殲擊機(jī)縱向運(yùn)動(dòng)模型23-29
• 2.3 深失速特性分析29-35
• 2.3.1 升力系數(shù)分析29-30
• 2.3.2 阻力系數(shù)分析30-31
• 2.3.3 俯仰力矩系數(shù)分析31-32
• 2.3.4 俯仰阻尼系數(shù)分析32-33
• 2.3.5 飛行特性分析33-35
• 2.4 基于分支分析法的殲擊機(jī)縱向穩(wěn)定性分析35-38
• 2.4.1 分支分析方法35-36
• 2.4.2 分支分析的計(jì)算過程36-37
• 2.4.3 深失速的開環(huán)分支計(jì)算結(jié)果及其分析37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第三章 深失速危險(xiǎn)邊界的確定及分析39-51
• 3.1 相平面法確定深失速走廊39-41
• 3.1.1 相平面法39-40
• 3.1.2 深失速走廊40-41
• 3.2 深失速危險(xiǎn)邊界的影響因素及分析41-48
• 3.2.1 升降舵偏角的影響41-43
• 3.2.2 速度的影響43-44
• 3.2.3 俯仰阻尼的影響44-45
• 3.2.4 非定常氣動(dòng)力的影響45-48
• 3.3 可達(dá)集的方法確定深失速走廊48-50
• 3.3.1 可達(dá)集的定義及計(jì)算方法48-49
• 3.3.2 二維深失速走廊49-50
• 3.3.3 三維深失速走廊50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 基于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)方法的深失速改出51-71
• 4.1 引言51
• 4.2 靜態(tài)改出方法51-54
• 4.2.1 直接推桿到底的方法52-53
• 4.2.2 重新配置平衡點(diǎn)改出深失速53-54
• 4.3 動(dòng)態(tài)改出方法改出深失速54-69
• 4.3.1 俯仰震蕩法54-59
• 4.3.2 分析與討論59-62
• 4.3.3 最優(yōu)控制改出深失速62-66
• 4.3.4 模糊控制改出深失速66-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第五章 變指數(shù)趨近律單向輔助面滑模控制及反控制71-83
• 5.1 引言71
• 5.2 問題描述71-72
• 5.3 單向輔助面滑�？刂破髟O(shè)計(jì)72-75
• 5.3.1 單向輔助面設(shè)計(jì)72-74
• 5.3.2 基于變指數(shù)趨近律單向輔助面滑模控制器設(shè)計(jì)74-75
• 5.4 基于變指數(shù)趨近律的單向輔助面滑模的可達(dá)性和穩(wěn)定性分析75-76
• 5.4.1 基于變指數(shù)趨近律的單向輔助面滑模的可達(dá)性75-76
• 5.4.2 基于變指數(shù)趨近律的單向輔助面滑模穩(wěn)定性76
• 5.5 仿真驗(yàn)證76-79
• 5.6 單向輔助面滑模反控制改出深失速79-82
• 5.7 本章小結(jié)82-83
• 第六章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 本文的主要工作83-84
• 6.2 本文的不足與展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 致謝90-91
• 在學(xué)期間的研究成果及學(xué)術(shù)論文91

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：565478