先進殲擊機發(fā)動機推力矢量建模與超機動飛行控制
發(fā)布時間:2023-02-08 16:35
隨著殲擊機敏捷性、機動性提升和各種先進干擾設備的應用,殲擊機的突防能力越來越強,近距格斗成為未來一種重要的戰(zhàn)斗形式。而在近距離格斗中,是否具備過失速機動能力將直接決定戰(zhàn)斗的成敗。 為此本文圍繞過失速機動展開研究,分析過失速機動的特點,指出殲擊機完成過失速機動需要具備兩個條件:推力矢量發(fā)動機和飛行控制系統(tǒng)。因此本文以建立推力矢量發(fā)動機模型和設計非線性控制器為切入點,深入的展開了相應的研究工作。 首先,分析了發(fā)動機的工作原理,根據(jù)發(fā)動機的非線性模型計算程序建立了多輸入多輸出的“小偏離”線性發(fā)動機模型;并采用“折流板”方案建立推力矢量噴管模型;詳細分析了過失速機動中攻角對發(fā)動機的影響,并根據(jù)不同攻角建立了一系列發(fā)動機模型。 隨后,對一種新型單向輔助面滑?刂品椒ㄟM行了討論,并指出此方法雖然可以有效抑制抖振,但趨近速度較慢,為此本文提出一種新的改進型算法:指數(shù)趨近律單向輔助面滑?刂品椒ǎ(jīng)過仿真驗證指數(shù)趨近律單向輔助面滑?刂品椒ú粌H可以有效抑制抖振,還可以提高收斂速度。 在仔細分析了飛機的十二狀態(tài)非線性方程后,本文分別采用傳統(tǒng)滑模控制方法和指數(shù)趨近律單向輔助面滑?刂品椒ǚ謩e設計了非線性控...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 本文的研究背景、目標和意義
1.1.1 背景
1.1.2 研究的目標和意義
1.2 發(fā)動機建模與矢量噴管實現(xiàn)形式的研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)動機建模方法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 矢量噴管實現(xiàn)形式的研究現(xiàn)狀
1.3 非線性系統(tǒng)控制方法的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究工作
1.5 本文內(nèi)容安排
第二章 推力矢量發(fā)動機建模
2.1 發(fā)動機參數(shù)選擇
2.2 根據(jù)發(fā)動機的非線性模型建立線性模型
2.2.1 雙軸發(fā)動機的動態(tài)方程
2.2.2 雙轉子發(fā)動機的數(shù)學描述
2.2.3 偏導數(shù)的求取
2.2.4 建立發(fā)動機線性模型
2.3 設計發(fā)動機模型的控制器
2.3.1 多變量系統(tǒng)的極點配置
2.3.2 多變量系統(tǒng)的極點配置的發(fā)動機模型
2.4 建立推力矢量噴管模型
2.5 建立攻角Α、側滑角Β影響下的發(fā)動機模型
2.6 小結
第三章 指數(shù)趨近律單向輔助面滑?刂
3.1 引言
3.2 問題的提出
3.3 設計基于指數(shù)趨近律的單向輔助面滑?刂破
3.4 基于指數(shù)趨近律的單向輔助面滑模控制器在有限時間內(nèi)收斂到滑模面
3.5 仿真
3.6 小結
第四章 先進殲擊機飛行運動建模及飛行運動控制律的設計
4.1 引言
4.2 先進殲擊機建模
4.2.1 先進殲擊機六自由度十二狀態(tài)方程
4.2.2 飛機的結構參數(shù)及動力學表達式
4.2.3 舵面作動器建模
4.3 基于指數(shù)趨近律單向輔助面滑模飛機控制律的設計
4.3.1 控制方法
4.3.2 設計快回路控制律
4.3.3 設計慢回路控制律
4.3.4 設計較慢回路控制律
4.4 仿真結果
4.5 小結
第五章 超機動三維動畫仿真研究
5.1 概述
5.1.1 DirectX 簡介
5.1.2 OpenGL 簡介
5.1.3 小結
5.2 OPENGL 仿真
5.2.1 OpenGL 基本操作
5.2.2 OpenGL 圖形的實現(xiàn)
5.2.3 編程約定
5.2.4 三維地形的模擬
5.2.5 赫布斯特超機動仿真圖
5.3 小結
第六章 總結與展望
6.1 本文的主要工作及貢獻
6.2 本文的不足和展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術論文
本文編號:3738013
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 本文的研究背景、目標和意義
1.1.1 背景
1.1.2 研究的目標和意義
1.2 發(fā)動機建模與矢量噴管實現(xiàn)形式的研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)動機建模方法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 矢量噴管實現(xiàn)形式的研究現(xiàn)狀
1.3 非線性系統(tǒng)控制方法的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究工作
1.5 本文內(nèi)容安排
第二章 推力矢量發(fā)動機建模
2.1 發(fā)動機參數(shù)選擇
2.2 根據(jù)發(fā)動機的非線性模型建立線性模型
2.2.1 雙軸發(fā)動機的動態(tài)方程
2.2.2 雙轉子發(fā)動機的數(shù)學描述
2.2.3 偏導數(shù)的求取
2.2.4 建立發(fā)動機線性模型
2.3 設計發(fā)動機模型的控制器
2.3.1 多變量系統(tǒng)的極點配置
2.3.2 多變量系統(tǒng)的極點配置的發(fā)動機模型
2.4 建立推力矢量噴管模型
2.5 建立攻角Α、側滑角Β影響下的發(fā)動機模型
2.6 小結
第三章 指數(shù)趨近律單向輔助面滑?刂
3.1 引言
3.2 問題的提出
3.3 設計基于指數(shù)趨近律的單向輔助面滑?刂破
3.4 基于指數(shù)趨近律的單向輔助面滑模控制器在有限時間內(nèi)收斂到滑模面
3.5 仿真
3.6 小結
第四章 先進殲擊機飛行運動建模及飛行運動控制律的設計
4.1 引言
4.2 先進殲擊機建模
4.2.1 先進殲擊機六自由度十二狀態(tài)方程
4.2.2 飛機的結構參數(shù)及動力學表達式
4.2.3 舵面作動器建模
4.3 基于指數(shù)趨近律單向輔助面滑模飛機控制律的設計
4.3.1 控制方法
4.3.2 設計快回路控制律
4.3.3 設計慢回路控制律
4.3.4 設計較慢回路控制律
4.4 仿真結果
4.5 小結
第五章 超機動三維動畫仿真研究
5.1 概述
5.1.1 DirectX 簡介
5.1.2 OpenGL 簡介
5.1.3 小結
5.2 OPENGL 仿真
5.2.1 OpenGL 基本操作
5.2.2 OpenGL 圖形的實現(xiàn)
5.2.3 編程約定
5.2.4 三維地形的模擬
5.2.5 赫布斯特超機動仿真圖
5.3 小結
第六章 總結與展望
6.1 本文的主要工作及貢獻
6.2 本文的不足和展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術論文
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