舰载机着舰的自动动力补偿研究

论文摘要

飞机着舰是舰载机的核心技术问题之一,为确保舰载机安全着舰,自动动力补偿系统被应用于着舰控制中,其按一定的控制率对油门自动控制,以解决舰载机低速着舰时的轨迹不稳定问题,能提高轨迹控制能力,并减轻驾驶员的操纵负担。本文以舰载机着舰为背景,展开自动动力补偿系统的研究工作。首先介绍了自动动力补偿系统的概念及发展。从空气动力学角度研究了飞机在低速时存在航迹不稳定性的原因。建立了简化的飞机运动模型作为研究自动动力补偿系统的基础,推导了航迹角和迎角对俯仰角和推力输入的数学模型,分别对美国典型的舰载机和我国某型飞机进行了仿真。同时,针对舰载机进场时速度较低的特点,提出了飞行员应采取的两种飞行控制策略,即"frontside"控制策略与‘’backside"控制策略,并建立了控制策略模型；通过对控制策略模型的仿真研究,总结出了高速时采用‘’frontside"控制策略,低速时采用"backside"控制策略。然后,给出了比例一积分的速度补偿和迎角补偿的两种自动动力补偿算法,并进行了仿真分析,结果表明保持迎角恒定的自动动力补偿系统比保持速度恒定的自动动力补偿系统有更好的响应特性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 注释表
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 着舰技术国内外研究发展情况
• 1.2.1 国外研究情况
• 1.2.2 国内研究情况
• 1.3 自动动力补偿系统
• 1.3.1 自动动力补偿系统的概念
• 1.3.2 自动动力补偿系统的研究进展
• 1.4 论文的主要工作
• 1.5 论文的组织安排
• 第2章 轨迹稳定性研究
• 2.1 概述
• 2.2 轨迹稳定性的概念
• 2.3 轨迹不稳定的原因分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 飞机运动模型
• 3.1 飞机运动模型推导
• 3.2 仿真分析
• 3.2.1 对国外舰载机的仿真
• 3.2.2 对国内飞机的仿真
• 3.3 飞行员控制策略
• 3.3.1 “frontside”策略
• 3.3.2 “backside”策略
• 3.4 本章小结
• 第4章 自动动力补偿系统控制律设计与仿真
• 4.1 概述
• 4.2 保持速度恒定的自动动力补偿系统
• 4.3 保持迎角恒定的自动动力补偿系统
• 4.3.1 单纯的迎角恒定自动动力补偿系统
• 4.3.2 引入法向过载的迎角恒定自动动力补偿系统
• 4.4 两种自动动力补偿系统间的关系
• 4.5 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢