艦載機(jī)攔阻著艦滑跑過程的受力狀況非常復(fù)雜，不僅受到空氣動力，摩擦力及發(fā)動機(jī)推力作用，還受到攔阻裝置提供的攔阻力作用。艦載機(jī)能否滿足縱向過載，攔停距離等限定指標(biāo)要求并安全著艦主要取決于攔阻裝置輸出載荷的設(shè)計。因此，攔阻力的分析設(shè)計是艦載機(jī)攔阻著艦滑跑過程動力學(xué)分析的關(guān)鍵。本文綜合考慮空氣動力，摩擦力和發(fā)動機(jī)推力作用，按照由簡入深的原則，從直線運(yùn)動假設(shè)到平面運(yùn)動假設(shè)，再到空間運(yùn)動假設(shè)，逐步建立以攔阻索線彈性變化范圍內(nèi)的張力為攔阻力的艦載機(jī)偏心攔阻滑跑過程的單自由度、兩自由度和四自由度非線性動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。從最優(yōu)控制理論出發(fā)，將艦載機(jī)偏心攔阻系統(tǒng)動態(tài)微分方程轉(zhuǎn)換成以飛機(jī)攔阻滑跑過程盡可能保持恒加速運(yùn)動為主要性能指標(biāo)的多目標(biāo)最優(yōu)控制問題。以攔阻索釋放速度為控制輸入，采用高斯偽譜法尋求不同工況下系統(tǒng)的最優(yōu)軌跡，分析研究系統(tǒng)參數(shù)變化對系統(tǒng)動響應(yīng)的影響、系統(tǒng)糾偏性能以及大下沉速度下系統(tǒng)的動響應(yīng)特性，為艦載機(jī)攔阻著艦動力學(xué)分析，攔阻裝置的設(shè)計，起落架緩沖性能的改進(jìn)設(shè)計和全自動著艦控制系統(tǒng)設(shè)計提供有益的參考。仿真結(jié)果表明：與能量分析法相比，本文采用的基于數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)控制方法獲得的攔阻力設(shè)計及軌跡優(yōu)化結(jié)...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 工程背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)控制與高斯偽譜法
    2.1 引言
    2.2 動態(tài)系統(tǒng)的基本概念
    2.3 動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式
    2.4 控制理論的發(fā)展
    2.5 最優(yōu)控制問題的數(shù)學(xué)描述
    2.6 高斯偽譜法
第三章 單自由度動力學(xué)分析與仿真
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 系統(tǒng)模型分析
    3.4 攔阻裝置的攔阻力分析
    3.5 系統(tǒng)綜合數(shù)學(xué)模型
    3.6 最優(yōu)控制模型
    3.7 算例仿真
        3.7.1 算例一
        3.7.2 算例二
        3.7.3 算例三
        3.7.4 算例四
    3.8 小結(jié)
第四章 兩自由度動力學(xué)分析與仿真
    4.1 引言
    4.2 兩自由度偏心攔阻系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    4.3 最優(yōu)控制
    4.4 算例仿真
    4.5 小結(jié)
第五章 四自由度動力學(xué)分析與仿真
    5.1 引言
    5.2 四自由度動力學(xué)模型
    5.3 作用在飛機(jī)上的力與力矩
        5.3.1 攔阻索張力
        5.3.2 氣動力與力矩
        5.3.3 重力與發(fā)動機(jī)推力
        5.3.4 艦面的作用力及其力矩
    5.4 最優(yōu)控制模型
    5.5 算例仿真
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的主要工作
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3797761