飞行控制律

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matlab典型飞机的飞行控制律设计 -回复

matlab典型飞机的飞行控制律设计 -回复

matlab典型飞机的飞行控制律设计-回复Matlab典型飞机的飞行控制律设计引言:随着航空技术的不断发展,飞行控制律设计在飞行器领域中变得越来越重要。

飞行控制律设计的目标是确保飞行器在不同的飞行阶段具有稳定性、灵敏性和可靠性。

在本文中,我们将使用Matlab软件进行典型飞机的飞行控制律设计,并介绍一些基本概念和步骤。

第一步:建立飞行动力学模型在飞行控制律设计中,首先需要建立飞行动力学模型。

该模型描述了飞行器的运动和动力特性,是设计控制律的基础。

常用的方法包括平面模型和三维模型,根据实际情况选择合适的模型。

在Matlab中,可以使用Simulink工具箱来建立这些模型。

第二步:选择控制器的结构控制器是用来实现期望的飞行特性的关键组件。

根据设计需求和目标,选择合适的控制器结构非常重要。

常见的控制器结构包括比例-积分-微分(PID)控制器和线性二次调节(LQR)控制器。

在Matlab中,可以使用Control System Toolbox来创建这些控制器。

第三步:系统辨识和参数估计在设计控制律之前,需要准确的飞行动力学模型。

然而,实际情况下,飞行器的动力学特性可能会随时间而变化。

因此,需要进行系统辨识和参数估计,以获取准确的模型。

Matlab提供了多种辨识工具和方法,例如系统辨识工具箱和优化工具箱。

第四步:设计控制律根据飞行器的特性和实际需求,设计有效的控制律非常重要。

这些控制律可以调整飞行器的姿态、轨迹和稳定性。

在Matlab中,可以使用反馈控制、前馈控制和状态观测器等技术来设计控制律。

第五步:仿真和优化在设计控制律之后,需要对其进行仿真和优化,以验证其性能和调整参数。

Matlab的Simulink工具箱提供了强大的仿真环境,可以模拟不同飞行条件下的飞行动态。

通过该仿真环境,可以评估控制律的性能并对其进行优化。

第六步:系统实现和验证最后一步是将设计的控制律应用到实际飞行器中,并验证其性能和可靠性。

控制律

控制律

飞行原理一、飞行的主要组成部分及功用到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成:1. 机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。

在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。

机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。

不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。

2. 机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。

3.尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。

水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。

垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。

尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。

4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。

5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。

其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。

现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。

除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。

飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。

二、飞机的升力和阻力飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。

在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。

流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。

飞行器控制律设计方法发展综述

飞行器控制律设计方法发展综述
飞行器控制律设计方法发展综述 方舟
08.10.12
1
综述(1)
经典方法: 在我国航空工程界,到目前为止,大多数战斗机的 控制系统都是采用经典频域或根轨迹法设计的。这种 方法简单实用,设计过程透明,工程设计人员可清晰地 看到系统的动态和性能是如何被修改的。而且现行的 飞行品质要求大多数是根据经典控制理论提出的,设 计依据充分,设计人员凭借自身丰富的设计经验,通过 使用多模态控制律以及调参技术等,最终可以设计出 性能较为完善的飞行控制系统。
7
特征结构配置控制(1)
优点:极点配置的一种扩展,能够在考虑系统零、 极 点要求的同时,满足在多变量之间解耦、 系统鲁棒性 等方面的要求。 设计:特征值决定了系统的响应快慢,反映了模态的 阻尼比、 自然频率等特征。特征向量则表明了各个 模态之间是如何按照回路状态分布,反映了模态之间 的耦合,且飞行品质要求中正好包含了这些耦合指标, 如有关滚转运动中荷兰滚振动的幅度,或者滚转角和 侧滑角之间的相对相位等,这些指标可以直接转化成 对特征向量的要求。通过特征结构配置,能够使闭环 系统的动态响应既满足一定的阻尼特性,又使各模态 之间保持期望的关联 /解耦合特性。
5
ห้องสมุดไป่ตู้
先进飞行控制系统
常用的先进飞行控制系统有:
(1)最优二次型控制 (2)特征结构配置控制 (3)非线性反馈线性化控制 (4)非线性 H 优化与μ综合鲁棒控制 (5)滑模变结构控制 (6)反步控制 (7)神经网络自适应控制
6
最优二次型控制
原理:采用一个数学上准确的性能指标来描述系统的 性能规范,从这个性能指标出发,便可求得系统的控 制增益,相当于同时闭合了多个控制回路并使各控制 回路的性能自动地协调。 优点:基于系统的状态变量模型,状态变量模型比传 递函数的描述包括更多的系统信息,从而容易得到完 善的控制系统性能。 缺点:将飞行控制系统的性能要求转换为设计用的性 能指标、加权系数的选择原则、 鲁棒性等问题,到目 前为止还没有得到很好的解决。

基于有限时间控制的高超声速飞行器控制律设计

基于有限时间控制的高超声速飞行器控制律设计

( C l g f nomao n o t l n ier g hn nvrt f e oem,D n yn 5 0 1 Chn ) ol eo fr t nadC n o gne n ,C iaU iesyo t l e I i r E i i P r u o g ig2 7 6 , ia ( S ho f tma o , o tes U iesy, nig2 0 9 ,C ia c ol o t n S uh at nv rt Naj 10 6 hn ) o Au i i n
1 c t o to n t ud o tola ec n i e e st o s b yse st e i n c n r l r e pe t l o iy c n la d a i ec n r r o sd r d a w u s tm o d sg o to l sr s c i y. r l t e ve Th e i fv l ct o tol ra d attdec n r l ri o du t d b o bii g n n i e y m i e d sgn o e o iy c n l n i r e l u o tol sc n ce y c m n n o ln a d na c e r i v re c n r lwi nt —i o toltc n q e The e ie d a i si o sd r d d rng v l ct n e s o to t f i tme c n h i e r e h i u . ngn yn m c sc n i e e u i eo i y c n o lrd sg d t e v l c t a o v r e t e ke au n fni i e u e e p o s d o t l e i n a eo iy C r e n h n c n e g o a d s d v l e i i t t e m nd r t r po e h c n o lr I r e o c nto i h ti d o t l . n o d rt o r lf g ta t u e,frt n t —i e c n r le sd sg d f rfi h — t r e l t i s ,a f ie tm o to lr i e i ne g tpa i o l h a g e t a tc n e g o ad sr d v u n fni m e.a d e c o dng t e o e t n o - n l o m ke i o v r e t e ie a e i i t t l ei n t n a c r i o t n o o e c r h h

飞行器导航、制导与控制-12典型飞行控制规律

飞行器导航、制导与控制-12典型飞行控制规律



鲁棒控制是以不变的控制器(结构和参数) 应对控制对象受到的有界的不确定性扰动 鲁棒控制和鲁棒性分析综合了控制理论多方 面的基础,理论研究成果极其丰富
32
预测控制基本原理

预测控制算法的三要素:


内部(预测)模型 滚动优化(参考轨迹) 反馈控制
33
预测模型(内部模型)

预测模型的功能
根据被控对象的历史信息和未来输入,预 测系统未来响应。
21
y
L2 L1 B:(u02,y02) y=y(u)
A:(u01,y01) u
0
22
几种比较成熟的多模型控制算法

多模型预测控制 多模型自适应控制 交互式多模型算法
23
多模型方法的关键问题

多模型算法的模型切换和稳定性
• 多模型方法对非线性系统用多个线性模型来逼近,对每 个子系统设计线性控制器,根据模型的切换条件取不同 的控制器的输出。 • 对于基于模型切换的多模型控制来讲,从一个模型切换 到另一个模型时,如何克服切换带来的扰动和瞬态响应。
u(k ) u(k 1) u(k )
9
数字PID控制的输出分析
u(k)
微 分 项



比 例 项
0
1
2
3
4
5
6
7
8
kT
单位阶跃输入时数字PID控制的输出控制作用
10
无人机俯仰姿态PID控制
Ki s


K
e

舵机
无人机

1 s

K
K 分别为俯仰角和俯仰角速率反馈增益,K i 为积分环节增益。引入 K 、

民用飞机自动飞行控制系统:第5章 飞行速度控制与航迹控制

民用飞机自动飞行控制系统:第5章 飞行速度控制与航迹控制
• 缺点:单纯控制油门杆,飞机姿态发生变化,达 不到控制速度的目的。
• 实际上,用油门控制飞机速度时,需要俯仰角控
制系统同时工作,以保持飞机姿态不变。
• 油门自动调节器是控制发动机油门位移的伺服控
制系统 ;
• 发动机环节表示油门变化后,发动机推力变化的 动态过程。
• 油门杆速度控制系统主要用于低动压飞行状态, 可保证平飞速度稳定,也可保证用姿态角控制系 统来控制飞行轨迹。
2.自动拉平控制系统(自动拉平控制模式)
任务 将下滑时的垂直下降速度减小到允许的 着地下降速度。(约为(-0.3~-0.6)m/s) .
方法 垂直下. 降速度随高度h的减小而降低。
.h(t) h(t) /
hh(t)0 h(t)h0et/
拉平段轨迹设计为指数曲线 。
h0 为拉平开始的起始高度;
Y 0tY dt 0tV dt
➢ 侧偏距控制系统副翼控制规律为
a K K KY Y
.
r cos
.
q sin
q tg ( 0)
V
.
Y V sin( )
V sin V
➢ 侧偏距修正过程
• 初始时刻:一定的侧偏距:Y0
一定的偏航角: 0
一定的滚转角:0 0(水平直线飞行)
• 在控制过程中,发动机油门控制系统将保持所需 要的飞行速度。
• 飞机质心偏离下滑线时的运动(几何)关系:
tg d / R ,近似, d / R
d V0 sin( ) V0 (+ )/57.3
t
t
d 0 ddt 0V ( ) / 57.3dt
• 耦合器用于改善整个系统的性能。
e Khh K 0
4 舵面提前回中—攻角增量近似为零

飞机飞行控制律多目标优化设计研究

飞机飞行控制律多目标优化设计研究

物理 意义不明确 等缺 点, 提 出了一种基于改进 N S G A — I I 算法的 飞行控制律 多 目标优 化设计 方法。在该 算法 中提 出
了一种 分化 进 化 策略 , 使 得 进 化搜 索 过 程 中染 色体 群 可 以 自适 应 分 化 为 数 量 和 构 成 动 态调 整 的 子 群 , 避免 了多染 色
I n t h e a l g o i r t h m a n e w e v o l u t i o n a r y s t r a t e g y i s p r o p o s e d,a n d t h e c h r o mo s o me p o p u l a t i o n c a n b e d i v i d e d i n t o s e v e r a l d y n a mi c s u b — p o p u l a t i o n s . S o t h a t ,t h e d i v e r s i t y o f c h r o mo s o me s c a n b e ma i n t a i n e d b y t h i s me t h o d,t h u s c a n r e s t r a i n l o c a l o p t i mu m
体 子群 对局部 最优 区域 的 重复 搜 索 , 维持 染 色体 的 多样性 , 有效 抑 制 了早 熟收 敛 现 象发 生。最后 , 使 用 改进 的
N S G A . Ⅱ算法对 某型 飞机横航 向控制律设计进行数值仿真 , 结果显 示提 出的算 法有 效提 高了控 制律优化调 参效率 ,
B A I J u n - j i e , Z H A N G K u n ,C U I Y a n - y o n g

飞行控制律的原理与应用

飞行控制律的原理与应用

飞行控制律的原理与应用1. 引言飞行控制律是指飞机飞行过程中,用来控制飞机姿态和飞行性能的控制算法。

飞行控制律的设计和应用对于飞机的稳定性、操纵性和安全性至关重要。

本文将介绍飞行控制律的基本原理和应用。

2. 飞行控制律的原理飞行控制律根据飞机的需求和动力学原理设计,主要包括姿态控制律、航向控制律和高度控制律等。

2.1 姿态控制律姿态控制律用于控制飞机的姿态,即飞机的俯仰角、滚转角和偏航角等。

常用的姿态控制律包括PID控制律和模型预测控制律等。

•PID控制律:PID控制律根据当前姿态误差、偏差的变化率和积分项来计算控制指令,实现飞机的姿态控制。

其中P项用于响应当前误差,I项用于消除系统偏差,D项用于抑制系统震荡。

•模型预测控制律:模型预测控制律基于飞机的数学模型,通过预测未来一段时间内的飞机姿态和控制效果来计算控制指令。

这种控制律能够更好地适应复杂的飞行动态。

2.2 航向控制律航向控制律用于控制飞机的航向角,使飞机保持特定航向。

常用的航向控制律包括比例控制律和模糊控制律等。

•比例控制律:比例控制律通过将当前航向角误差乘以比例增益来计算控制指令,实现飞机的航向控制。

比例增益决定了控制器对于航向误差的响应速度。

•模糊控制律:模糊控制律根据模糊推理原理,通过定义一系列模糊规则来计算控制指令。

模糊控制律具有较好的适应性和鲁棒性,在复杂的飞行环境中表现较好。

2.3 高度控制律高度控制律用于控制飞机的飞行高度,使飞机保持特定高度。

常用的高度控制律包括反馈控制律和前馈控制律等。

•反馈控制律:反馈控制律根据当前高度误差和变化率来计算控制指令,实现飞机的高度控制。

反馈控制律可以根据飞机的实际状态进行实时调整,以实现稳定的高度控制。

•前馈控制律:前馈控制律基于飞机的数学模型,通过预测未来一段时间内的高度变化来计算控制指令。

前馈控制律可以提前响应高度变化,具有较好的动态性能。

3. 飞行控制律的应用飞行控制律的应用广泛存在于飞机的自动驾驶系统和飞行操纵系统中。

v_gap度量及其在飞行控制律评估中的应用

v_gap度量及其在飞行控制律评估中的应用

第28卷 第4期航 空 学 报Vol 128No 14 2007年 7月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA J uly 2007收稿日期:2006207218;修订日期:2007202205基金项目:航空科学基金(05E18005)通讯作者:纪多红E 2mail :jiduohong @ 文章编号:100026893(2007)0420930205ν2gap 度量及其在飞行控制律评估中的应用刘 林1,2,纪多红2,唐 强2(11北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 100083)(21飞行自动控制研究所飞控部,陕西西安 710065)ν2gap Metric and Its Application to Clearance of Flight Control La wsL IU Lin 1,2,J I Duo 2ho ng 2,TAN G Qiang 2(11School of Automation Science and Electrical Engineering ,Beijing University ofAeronautics and Astronautics ,Beijing 100083,China )(21Department of Flight Control ,Flight Automatic Control Research Institute ,Xi ′an 710065,China )摘 要:传统控制律评估方法主要用于单输入单输出(SISO )系统,且对模型参数摄动考虑不够全面,针对这些不足,研究了ν2gap 度量方法。

在介绍系统广义稳定裕度相关概念的基础上,给出了ν2gap 度量的定义、特点和性质以及近似摄动模型的计算,提出ν2gap 度量评估控制律的步骤。

实例结果表明,该方法不仅克服了上述传统评估方法的缺陷,而且还有根据所求的各摄动影响情况忽略影响小的元素,以减少计算量及可以找到最坏情况下的参数摄动组合等优点。

matlab典型飞机的飞行控制律设计

matlab典型飞机的飞行控制律设计

matlab典型飞机的飞行控制律设计1.引言1.1 概述正文概述飞行控制律是飞机自动驾驶系统中的重要组成部分,通过设计飞行控制律可以实现对飞机的稳定性和操纵性的控制。

在过去的几十年中,随着飞机自动化技术的发展,飞行控制律设计已经成为飞机设计中不可或缺的环节。

本文旨在介绍MATLAB在典型飞机飞行控制律设计中的应用。

首先将从飞行控制律设计的原理入手,解释飞行控制律设计的基本概念和目标。

然后,将重点介绍MATLAB在飞行控制律设计中的应用,包括MATLAB 工具箱的使用和MATLAB编程的技巧。

最后,通过实验和案例分析,评估和总结飞行控制律设计的效果,并对未来的研究方向进行展望。

本文的主要目的是提供给研究者、工程师和学生一个全面了解MATLAB在飞行控制律设计中应用的指南,以及对飞行控制律设计的原理和方法有一个清晰的理解。

通过本文的学习和实践,读者可以掌握MATLAB在飞行控制律设计中的应用技能,提高自己在飞机设计和飞行控制领域的能力。

在接下来的章节中,我们将首先介绍飞行控制律设计的原理,包括传统的PID控制器和现代控制理论。

然后,我们将详细讨论MATLAB在飞行控制律设计中的应用,包括如何使用MATLAB工具箱进行控制律设计和仿真。

最后,我们将通过实验和案例,评估和分析设计结果,并对未来的研究方向进行展望。

在本文的结尾部分,我们将总结本文的主要内容并对未来的研究进行展望。

通过本文的阅读和学习,我们相信读者将能够深入了解飞行控制律设计中MATLAB的应用,并能在实际工程中灵活运用这些知识。

1.2文章结构文章结构部分主要介绍了文章的整体结构和各章节内容的概括。

这样可以帮助读者更好地理解文章的结构和组织,以便更好地阅读和理解文章的内容。

以下是关于文章结构的内容:文章结构:本文主要分为引言部分、正文部分和结论部分三个主要部分。

引言部分:引言部分首先对文章的主题进行概述,简要介绍了MATLAB飞行控制律设计的研究背景和意义,并阐述了文章的目的和重要性。

非线性系统Backstepping飞行控制律设计

非线性系统Backstepping飞行控制律设计


)+g ( x ) +d ( , t )
1 = l
当 ,=0时 , ≤0 , 控制 器镇 定.
第i 步: 。 一O l ㈠, 仪 =一C i Z 一 一 1 构 造
引入下列 误差 迭代变 换
L y a p u n 。 v函数 = 一 。 + 1 2 并 求导

= 一


2 一
∑ 2 + 2 ; i Ⅲ
并求 导

n n

Ot n 1

当 + =0时 , ≤ 0, 控制器 镇定.
第 n步 : : 一 +


第一步: i= 1 , l

1 , 1 =一 C 1 z 1 ,构 造
L y a p u n 。 v函数 V z= 1 2 对 其 求导 = 1 ( 2+O L 1 ) =一C 1 z + 1 2 当 =0时 , ≤0 , 控制 器镇定 .
7 8
佳 木 斯 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 】= 2+d 1 ( , t )
正 2= 3+d 2 ( , t )
= 一 cI z — c 2 + Z 2 Z 3
2 0 1 3年
造L y a p u n o v函数 = + 1 2 并求 导
= 一
i a 1 0 9 3 0 +
适应 B a c k s t e p p i n g 控制 问题 在控制领域 中是非常
必 要 的.
W。 =
一 3 0 w + 等+ + —

/ 4 ‘ 1 9
本文提 出了一种 B a c k s t e p p i n g 飞行控 制律 的 设计方法 , 最终 的控制信号 u 通过一系列的虚拟信

基于动态逆的无人机飞行控制律设计

基于动态逆的无人机飞行控制律设计

无 人 机 质 点运 动 是 通 过 改 变 无 人 机 气 流 角 ,产 生 气 动 力 ,控 制 无 人 机 按 照 预 定 轨 迹 飞 行 。因此 ,
无 人 机 角 运 动 是质 点 运 动 的 基 础 。无 人 机 角 动 力 学
模型可描述为 :
了超机动 飞行控制律l 引。徐 军 等 人 提 出 了 一 种 具 有 鲁 棒 稳 定 的非 线 性 动 态 逆 控 制 方 案 ,用 来 克 服 飞机 气 动 参 数 等 不 确 定 性 和 外 干 扰 对 系 统 稳 定 性 的 影
明:基 于动 态逆 的滚 转 角和 过载控 制 器的 时频 域 品质 能满 足无人 机 的 飞行 控 制需 求 。 关键 词 :动 态逆 ; 过载控 制 ; 无人机 ;控 制律 中 图分 类号 :T 0 文献 标 志码 :A J2
De i n o sg fUAV a e v rn n r l w s d o n m i n e so M n u e i g Co to La Ba e n Dy a cI v r i n
性 动 态 逆 控 制 器 与 常 规 的 PD控 制 器 的 仿 真 结 果 发 I
现 :动 态 逆 控 制 器 在 横 向加 速 、侧 滑 等 控 等 方 面 效 果 较 好 L。Sn h sN. Sen egM. 对 空 气 动 力 2 ig . 和 tib r 针 J 学 参 数 不 确 定 情 况 下 , 设 计 了基 于 状 态 反 馈 线 性 化 模 型 的 自适 应 控 制 律 , 并 进 行 了 仿 真 验 证 【 。 国 内 j J 祝 恩 、 郭 锁 风 等 人 采 用 非 线 性 动 态 逆 控 制 方 法 设 计
S[ + ( + r b f cp ) c +

飞机控制律

飞机控制律

飞机控制律
飞机控制律是指飞机在飞行过程中,通过控制飞机的各个部件,使其保持稳定飞行的一系列规律和方法。

飞机控制律的设计和实现是飞机设计中的重要环节,它直接关系到飞机的安全性和飞行性能。

飞机控制律主要包括三个方面:姿态控制、航向控制和高度控制。

姿态控制是指控制飞机的姿态,使其保持稳定的飞行状态。

航向控制是指控制飞机的航向,使其按照预定的航线飞行。

高度控制是指控制飞机的飞行高度,使其按照预定的高度飞行。

在飞机控制律的设计中,需要考虑到飞机的各种特性和飞行环境的变化。

例如,飞机在高空飞行时,空气稀薄,需要调整飞机的控制律,以保持稳定的飞行状态。

此外,飞机在起飞和降落时,需要特别注意控制律的设计,以确保飞机的安全性。

飞机控制律的实现主要依靠飞机的自动控制系统。

自动控制系统可以根据预设的控制律,自动调整飞机的各个部件,以保持稳定的飞行状态。

在飞机的自动控制系统中,通常包括飞行控制计算机、传感器、执行器等部件。

飞机控制律是飞机设计中的重要环节,它直接关系到飞机的安全性和飞行性能。

在飞机控制律的设计和实现中,需要考虑到飞机的各种特性和飞行环境的变化,以确保飞机的稳定飞行。

同时,飞机的自动控制系统也是实现飞机控制律的重要手段。

飞行控制律

飞行控制律

飞行控制律1. 概述飞行控制律是指用于控制飞行器姿态和运动的数学方程和算法。

它们基于飞行器的动力学模型,并利用传感器的反馈信息进行计算和调整。

飞行控制律的设计和实现对于飞行器的安全、稳定和精度至关重要。

本文将介绍飞行控制律的基本原理、常用设计方法和应用案例。

2. 基本原理2.1 关键概念在理解飞行控制律之前,我们首先需要了解一些关键概念:•姿态:飞行器相对于某个坐标系的姿态,通常用欧拉角表示,包括俯仰角、滚转角和偏航角。

•运动:飞行器相对于某个坐标系的运动,通常包括位置、速度和加速度等参数。

2.2 控制系统飞行控制律设计的目标是实现精确的姿态和运动控制。

为了实现这一目标,通常会设计一个控制系统,包括以下几个部分:•传感器:用于测量飞行器的姿态和运动信息,常见的传感器包括加速度计、陀螺仪和磁力计等。

•控制器:根据传感器的反馈信息和预设的目标值,计算控制指令,对飞行器进行控制。

•执行器:根据控制指令,控制飞行器的舵面、推进器等执行机构,实现姿态和运动的调整。

2.3 控制律设计飞行控制律的设计是一个复杂的过程,需要考虑飞行器的动力学特性、控制系统的稳定性和响应速度等因素。

常用的设计方法包括经典控制理论、现代控制理论和模糊控制等。

•经典控制理论:基于传统的PID控制器,通过调整比例、积分和微分参数,实现对飞行器的控制。

这种方法简单直观,但对于复杂的非线性系统可能效果不佳。

•现代控制理论:基于状态空间模型和状态反馈控制,通过设计状态反馈矩阵和观测器,实现对飞行器的控制。

这种方法可以应对复杂的非线性系统,但需要较强的数学基础。

•模糊控制:基于模糊逻辑和推理,通过设计模糊规则和模糊控制器,实现对飞行器的控制。

这种方法对于非线性系统具有较好的鲁棒性和自适应性。

3. 常用设计方法3.1 PID控制器PID控制器是一种广泛应用于飞行控制系统中的控制器。

它基于比例、积分和微分三个环节对误差进行调整,具有简单直观、稳定性好等特点。

飞行控制律设计流程

飞行控制律设计流程

飞行控制律设计流程
一、系统建模
1.飞行器动力学建模
(1)确定飞行器类型
(2)撰写飞行器数学模型
2.传感器建模
(1)确定传感器类型
(2)建立传感器数学模型
二、控制需求分析
1.确定控制目标
(1)设定飞行器期望轨迹
(2)确定稳定性要求
2.系统性能要求
(1)设定响应时间要求
(2)确定控制精度要求
三、控制器设计
1.控制器类型选择
(1)PID控制器
(2)模糊控制器
2.控制器参数调整
(1)初始参数设定
(2)仿真调试
四、系统仿真
1.搭建仿真环境
(1)导入飞行器模型
(2)设定仿真条件
2.进行仿真实验
(1)执行控制器设计
(2)分析仿真结果
五、调试与验证
1.硬件实验验证
(1)在实际飞行器上进行控制器验证(2)收集实验数据
2.性能评估
(1)分析实验数据
(2)评估控制器性能
六、控制器优化
1.反馈调整
(1)根据实验结果调整控制器参数
(2)优化控制器性能
2.系统稳定性分析
(1)进行稳定性分析
(2)调整控制策略
七、上线部署
1.飞行控制器集成
(1)将优化后的控制器集成到飞行系统中(2)进行系统测试
2.系统上线
(1)部署控制器到实际飞行任务中
(2)监控系统运行状态。

飞行控制律高级工程师题目

飞行控制律高级工程师题目

飞行控制律高级工程师题目(原创版)目录1.飞行控制律高级工程师的职责和要求2.飞行控制律在航空航天领域的重要性3.我国在飞行控制律研究方面的发展历程和成果4.飞行控制律高级工程师的职业前景5.成为一名优秀的飞行控制律高级工程师所需的技能和素质正文飞行控制律高级工程师是航空航天领域中不可或缺的专业人才,他们主要负责飞行控制系统的设计、研发和优化。

飞行控制律高级工程师需要具备丰富的专业知识和技能,能够应对各种复杂的工程问题。

他们还需要具备良好的团队合作精神和沟通能力,能够与其他工程师、技术人员和研究人员密切合作,共同推动项目的进展。

飞行控制律在航空航天领域具有重要的地位和作用。

飞行控制律是指控制飞行器姿态和运动的算法和规则,是飞行控制系统的核心。

飞行控制律的设计和优化对于飞行器的稳定性、操控性和安全性至关重要。

因此,飞行控制律高级工程师在航空航天领域的地位十分重要。

我国在飞行控制律研究方面有着悠久的历史和丰富的经验。

自上世纪50 年代以来,我国就开始研究和发展飞行控制律技术。

经过几十年的发展,我国在飞行控制律研究方面取得了一系列重要的成果。

例如,我国自主研发的飞行控制系统已经在多种型号的飞行器上得到了成功应用。

飞行控制律高级工程师的职业前景非常广阔。

随着我国航空航天事业的快速发展,对于飞行控制律高级工程师的需求越来越大。

此外,飞行控制律高级工程师在航空航天领域的地位和影响力也越来越大。

因此,成为一名优秀的飞行控制律高级工程师具有很好的职业前景。

成为一名优秀的飞行控制律高级工程师需要具备丰富的专业知识和技能。

首先,他们需要具备扎实的数学和物理基础,能够理解和应用复杂的数学模型和物理原理。

其次,他们需要具备丰富的编程和算法设计经验,能够熟练使用各种编程语言和算法工具。

此外,他们还需要具备良好的工程实践能力和创新能力,能够应对各种复杂的工程问题。

总的来说,飞行控制律高级工程师是航空航天领域中不可或缺的专业人才,他们负责飞行控制系统的设计、研发和优化。

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飞行控制律
一、手动增稳控制
副翼输出=遥控器副翼输出—滚转角速率 *Kd
升降舵输出 = 遥控器升降舵输出—俯仰角速率 *Kd
方向舵输出 = 遥控器方向舵输出—指向角速率 *Kd
以上均采用角速率负反馈增稳,其中Kd由地面站上传,三个参数可以互不相同。

二、手动姿态控制
滚转副翼控制:
期望滚转角=遥控器输出的副翼舵量
Error=期望滚转角-传感器测出的实际滚转角
新的滚转角速率=传感器测出的滚转角速率
PID控制律设计:
比例项=Kp * Error
积分项=上一次+这一次(Ki*Error,离散型)
微分项:
一阶微分项=Kd * 新的滚转角速率
二阶微分项=Kd*(新的滚转角速率-上一次滚转角速率)
副翼输出=比例项+积分项+微分项
其中,Kp,Ki,Kd均由地面站上传,可以实时地面站调参数。

升降舵、方向舵控制律同副翼。

三、手动角速率反馈控制
滚转副翼控制:
期望角速率=遥控器输出的副翼舵量
Error=期望角速率-传感器测出的实际角速率
新的滚转角速率=传感器测出的滚转角速率
PID控制律设计:
比例项=Kp* Error
积分项=这一次+上一次(Ki*Error,离散型)
微分项=Kd*(新的滚转角速率-上一次滚转角速率)
副翼输出=比例项+积分项+微分项
其中,Kp,Ki,Kd均由地面站上传,可以实时地面站调参数。

升降舵、方向舵控制律同副翼。

四、自主导航控制
获取目标航点信息:高度、导航角、
根据航点计算出。

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