第一章 绪论 | 第1-12页 |
1.1 无人机简介 | 第9页 |
1.2 无人机回收方式一览 | 第9-10页 |
1.3 本文的主要研究内容 | 第10-11页 |
1.4 本文要解决的问题 | 第11-12页 |
第二章 飞机模型 | 第12-21页 |
2.1 非线性模型 | 第12-15页 |
2.1.1 与空间运动有关的坐标系和变量的定义 | 第12-13页 |
2.1.2 六自由度微分方程 | 第13-15页 |
2.2 线性化和分组 | 第15-17页 |
2.2.1 小扰动原理 | 第15-16页 |
2.2.2 系数冻结法 | 第16页 |
2.2.3 飞机运动方程的分组 | 第16-17页 |
2.3 配平衡状态 | 第17-18页 |
2.3.1 飞机的平衡状态 | 第17-18页 |
2.3.2 选择典型工作状态作为平衡点 | 第18页 |
2.4 在Matlab环境下完成建模工作 | 第18-21页 |
2.4.1 用S-函数表示飞机模型 | 第18页 |
2.4.2 用trim语句配平衡状态 | 第18-20页 |
2.4.3 用Iinmod语句将非线性模型线性化 | 第20-21页 |
第三章 纵向控制策略 | 第21-36页 |
3.1 纵向运动分析 | 第21-25页 |
3.1.1 纵向运动的特点 | 第21页 |
3.1.2 长周期模态和短周期模态 | 第21-22页 |
3.1.3 升降舵脉冲输入引起的响应 | 第22页 |
3.1.4 纵向运动的频率特性 | 第22-24页 |
3.1.5 飞机纵向运动的两个阶段 | 第24-25页 |
3.2 纵向控制的典型方式——内外回路控制 | 第25-29页 |
3.2.1 内回路——俯仰角控制 | 第25-26页 |
3.2.2 俯仰角控制系统 | 第26页 |
3.2.3 外回路——高度控制 | 第26页 |
3.2.4 稳定高度的控制过程 | 第26-27页 |
3.2.5 高度稳定控制系统 | 第27-29页 |
3.3 着陆阶段控制高度需要考虑的几个问题 | 第29-33页 |
3.3.1 飞机着陆的几个阶段 | 第29-30页 |
3.3.2 下滑段轨迹线的设计 | 第30页 |
3.3.3 拉平段轨迹线的设计 | 第30-31页 |
3.3.4 拉平段轨迹线应该满足的限制条件 | 第31-33页 |
3.4 速度控制 | 第33-36页 |
3.4.1 升降舵和油门对速度和俯仰角稳态值的影响 | 第33-34页 |
3.4.2 速度控制对飞行轨迹的影响 | 第34页 |
3.4.3 控制速度的方式 | 第34-36页 |
第四章 侧向控制策略 | 第36-48页 |
4.1 侧向运动分析 | 第36-40页 |
4.1.1 侧向运动的特点 | 第36页 |
4.1.2 侧向运动和纵向运动的差别 | 第36页 |
4.1.3 飞机侧向运动的三种典型运动模态 | 第36-37页 |
4.1.4 副翼脉冲输入引起的响应 | 第37-38页 |
4.1.5 方向舵脉冲输入引起的响应 | 第38页 |
4.1.6 侧向运动的频率特性 | 第38-40页 |
4.2 滚转角控制 | 第40-42页 |
4.2.1 飞机滚转运动的特点 | 第40页 |
4.2.2 用根轨迹法分析飞机滚转运动 | 第40-41页 |
4.2.3 滚转角控制系统 | 第41-42页 |
4.3 航向角控制 | 第42-44页 |
4.3.1 飞机航向控制的特点 | 第42页 |
4.3.2 通过副翼稳定和控制航向 | 第42-43页 |
4.3.3 通过方向舵提高荷兰滚的阻尼 | 第43-44页 |
4.3.4 协调转弯 | 第44页 |
4.4 飞行航迹的稳定和控制 | 第44-48页 |
4.4.1 航迹稳定的结构图和控制规律 | 第44-45页 |
4.4.2 采用侧偏dz和侧偏速率(?)的控制方式 | 第45-46页 |
4.4.3 采用侧偏dz和偏航角ψ的控制方式 | 第46页 |
4.4.4 采用dz和α_z的控制方式 | 第46页 |
4.4.5 仅采用侧偏的控制方式 | 第46-48页 |
第五章 控制规律设计 | 第48-59页 |
5.1 俯仰角控制回路设计 | 第48-49页 |
5.1.1 参数设计和比较 | 第48-49页 |
5.1.2 比较升降舵阶跃输入引起的响应 | 第49页 |
5.2 用LQR算法优化高度控制回路参数 | 第49-54页 |
5.2.1 输出反馈的线性二次型算法 | 第49-50页 |
5.2.2 带动态补偿器的输出反馈跟踪器 | 第50-51页 |
5.2.3 调整性能指标 | 第51-52页 |
5.2.4 优化高度控制回路参数及结果 | 第52-54页 |
5.3 着陆轨迹线设计 | 第54-55页 |
5.3.1 轨迹线要满足的条件 | 第54页 |
5.3.2 在matlab中设计轨迹线 | 第54-55页 |
5.4 速度控制设计 | 第55-56页 |
5.4.1 设计PID参数 | 第55-56页 |
5.4.2 油门控制设计 | 第56页 |
5.5 侧向姿态角回路控制设计 | 第56-57页 |
5.5.1 方向舵控制回路设计 | 第56-57页 |
5.5.2 滚转角控制回路设计 | 第57页 |
5.5.3 偏航控制回路设计 | 第57页 |
5.6 侧偏控制回路设计 | 第57-59页 |
5.6.1 方法1和2对比 | 第57-58页 |
5.6.2 互补网络 | 第58页 |
5.6.3 仅用侧偏的控制方式 | 第58-59页 |
第六章 仿真验证 | 第59-65页 |
6.1 验证控制规律 | 第59-62页 |
6.1.1 验证全包线内的控制特性 | 第59-60页 |
6.1.2 高度的阶跃响应 | 第60-61页 |
6.1.3 高度和速度的耦合 | 第61-62页 |
6.2 非线性模型仿真 | 第62-65页 |
6.2.1 非线性仿真结构图 | 第62-64页 |
6.2.2 仿真曲线 | 第64-65页 |
结束语 | 第65-66页 |
致谢 | 第66-67页 |
参考文献 | 第67-69页 |