余 泉，馮瑞娜

1.江西省機械科學研究所，江西南昌 330002

2.南昌航空大學飛行器工程學院，江西南昌 330063

0 引言

為了提高飛機的機動性,僅僅依靠改變飛機的氣動外形布局已經(jīng)不能滿足飛行品質(zhì)規(guī)范的要求。飛行品質(zhì)規(guī)范要求在整個飛行包線內(nèi)，高機動性飛機均應具有良好的模態(tài)特性,尤其對橫航向的荷蘭滾模態(tài)和滾轉(zhuǎn)模態(tài)特性都提出了嚴格的要求，因此常規(guī)飛機僅靠改變氣動外形很難達到，要解決這個問題，只能借助于飛行控制系統(tǒng)。如何將控制理論應用到飛行力學領(lǐng)域內(nèi)，實現(xiàn)飛機的飛行控制一直是我們研究的重點，目前適用于飛行控制的設計方法有兩大類,分別是經(jīng)典控制與現(xiàn)代控制。對于單變量和弱藕合的多變量系統(tǒng)，普遍采用經(jīng)典設計方法，而對于強藕合的多變量系統(tǒng)，則多采用現(xiàn)代控制技術(shù)。迄今為止，多數(shù)飛控系統(tǒng)的控制律主要是利用經(jīng)典的單回路頻域或根軌跡方法設計的。

在進行飛行控制系統(tǒng)控制律設計的時候，MATLAB 軟件是我們常用的一款軟件，MATLAB 軟件廣泛應用于信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設計等領(lǐng)域，尤其在數(shù)值分析、矩陣計算及系統(tǒng)的建模和仿真方面有強大的功能。其所帶的SIMULINK 工具箱在進行飛行控制系統(tǒng)建模和仿真時為我們提供了一個功能強大的可視化環(huán)境。本文完成利用MATLAB 軟件對飛機的偏航控制系統(tǒng)進行設計的案例。根據(jù)經(jīng)典控制理論中根軌跡法，采用內(nèi)外回路的反饋控制設計對飛機的偏航控制系統(tǒng)進行校正，調(diào)節(jié)航向運動的阻尼比和調(diào)節(jié)時間，使飛機的航向模態(tài)滿足飛行品質(zhì)規(guī)范的要求。

1 偏航運動設計參數(shù)要求

2 利用matlab 軟件對系統(tǒng)進行設計