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飞翼舰载无人机着舰控制技术分析

第一章绪论 (1)

线性驱动器

1.1 课题研究背景与意义 (1)

1.2 国内外发展历程及现状 (2)

1.2.1 舰载无人机着舰回收现状 (2)

1.2.2 舰载无人机着舰回收应考虑的环境因素 (3)

1.2.3 无人机控制律研究现状 (4)

1.2.4 甲板运动补偿研究现状 (6)

1.3 论文研究内容及结构安排 (6)

第二章对象建模与特性分析 (8)

2.1引言 (8)

2.2 甲板运动建模 (8)

2.2.1 甲板几何模型 (8)

2.2.2 舰的航行运动 (8)

2.2.3 舰的扰动运动 (9)

2.3 样例舰载无人机建模 (13)

2.3.1 对象描述 (13)

2.3.2 坐标系 (13)

2.3.3 力和力矩计算 (15)

2.3.4 动力学和运动学模型 (15)

2.4 对象特性分析 (16)

2.4.1 基本性能 (16)

2.4.2 机动性能 (18)

2.4.3 操纵性能分析 (18)

2.4.4 模态分析 (19)

2.5 本章小结 (20)

第三章舰载机着舰引导律设计 (21)

3.1引言 (21)

3.2 舰载机着舰航线 (21)

3.2.1 目视进场及FLOLS着舰航线 (22)

3.2.2 ILS进场及AWCLS着舰航线 (24)

3.3目标无人舰载机进场着舰轨迹线设计 (25)

3.3.1 着舰段引导律设计 (26)

3.3.2 舰载机下滑着舰相关参数的确定 (28)超细铜粉

3.3.3 舰载机着舰段控制目标 (30)

3.4本章小结 (30)

第四章自主着舰纵横向控制律设计 (31)

4.1 引言 (31)

4.2 控制方法原理介绍 (31)

4.2.1RSLQR控制原理 (32)

4.2.2L1自适应控制原理 (34)

4.3 耦合补偿设计 (37)

4.3.1惯性耦合补偿 (37)

4.3.2运动耦合补偿 (39)

4.3.3操纵耦合补偿 (40)

4.4 纵向控制律设计 (41)声纳探鱼器

4.5 横侧向控制律设计 (50)

4.5.1 增稳控制律设计 (50)

4.5.2 侧向航迹跟踪控制律设计 (52)

4.6 甲板运动补偿器设计 (54)

4.6.1 理想着舰点三维运动对着舰精度的影响分析 (55)

4.6.2 理想着舰点垂直运动补偿器设计 (56)

4.7 本章小结 (59)

第五章仿真验证 (60)

5.1引言 (60)

5.2 控制系统鲁棒性验证 (60)

腰挂包5.2.1 模型不确定性对着舰系统的影响验证 (60)

5.2.2 风扰动对着舰系统的影响验证 (63)

5.3 理想着舰点沉浮运动补偿效果验证 (67)

5.4 舰船航行速度和遭遇角对着舰精度的影响 (69)

5.5本章小结 (70)

第六章总结与展望 (71)

6.1论文主要工作内容总结 (71)

6.2论文后续工作展望 (72)

参考文献 (73)

致谢 (76)

在学期间发表的学术论文 (76)松梢斑螟

图清单

图2.1 着舰甲板几何图 (8)

图2.2 舰的航行运动 (9)

图2.3 理想着舰点和质心的几何关系 (10)

图2.4 目标飞翼无人舰载机外形示意图 (13)

图2.5 无人机模型结构示意图 (14)

图2.6 升力系数、阻力系曲线 (17)

图2.7 所需推力与速度关系曲系 (17)

图2.8 升阻比曲线 (17)

图2.9 速度与迎角的关系曲线 (17)

图2.10 最大下沉率和最大爬升率随 (18)

图2.11 最大爬升角和最大下滑角随 (18)

图2.12 升降舵配平关系 (19)

图2.13 副翼舵与侧滑角的配平关系 (19)

图2.14 方向舵与侧滑角的配平关系 (19)

图2.15 纵向模态极点分布图 (20)

图2.16 横侧向模态极点分布图 (20)

图3.1 舰载机返航进场着舰过程空域划分 (21)

图3.2 目视进场及FLOLS着舰航线 (22)

图3.3 目视着舰航线 (23)

图3.4 进入菲涅耳透镜助降系统的着舰轨迹 (24)

图3.5ILS进场及AWCLS着舰飞行轨迹 (24)

图3.6目标无人机着舰飞行航迹 (26)

图3.7 着舰段纵向轨迹图 (27)

图3.8 下滑引导段舰载机运动几何 (27)

图3.9 甲板沉浮运动对下滑轨迹的影响 (28)

图4.1 RSLQR-L1器结构图 (31)

图4.2 RSLQR控制结构图 (32)

图4.3 LQR下开环传递函数奈奎斯特示意图 (33)

图4.4 L1自适应控制结构 (34)

图4.5 无人机纵向RSLQR- L1控制结构图 (37)

图4.6 偏转1号舵产生的俯仰力矩系数 (39)

图4.7 偏转2号舵产生的俯仰力矩系数 (39)

图4.8 偏转3号舵产生的滚转力矩系数 (39)

图4.9 偏转4号舵产生的偏航力矩系数 (39)

图4.10 sin cos p r αα-信息的物理作用 (40)

图4.11 副翼舵对方向舵的操纵补偿关系 ......................................................................................... 41 图4.12 q1对*C 阶跃响应的影响 ................................................................................................... 43 图4.13 q1对*C 频域特性的影响 (43)有机硅单体

图4.14 纵向内环RSLQR 控制器控制结构图 .................................................................................. 43 图4.15 *C 线性阶跃响应 ................................................................................................................ 44 图4.16 *C 线性阶跃响应频域特性 ................................................................................................ 44 图4.17 *C 线性/非线性响应对比图 ............................................................................................... 44 图4.18 2000米2°迎角下*C 的阶跃响应 (44)

图4.19 设计点RSLQR-L1与PI 控制器对比图 (46)

图4.20 RSLQR-L1与PI 控制器响应对比 ..................................................................................... 46 图4.21 条件1）下*C 阶跃响应 . (46)

图4.22 条件1）下控制输入曲线 ...................................................................................................... 46 图4.23 条件2）下*C 阶跃响应 . (47)

图4.24 条件2）下控制输入曲线 ...................................................................................................... 47 图4.25 条件3）下*C 阶跃响应 . (47)

图4.26 条件3）下控制输入曲线 ...................................................................................................... 47 图4.27 条件4）下*C 阶跃响应 . (47)

图4.28 条件4）下控制输入曲线 (47)

图4.29 高度阶跃响应 (49)

图4.30 高度控制器频域特性 (49)

图4.31 高度保持控制器控制律结构图 (49)

图4.32 横滚静稳性系数变化情况 (50)

图4.33 偏航静稳性系数变化情况 (50)

图4.34 飞机本体受扰响应曲线 (51)

图4.35 加入增稳控制后的飞机受扰响应曲线 (51)

图4.36 侧向内环RSLQR 控制器控制结构图 (53)

本文发布于:2024-09-24 21:18:36，感谢您对本站的认可！

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标签：控制运动设计系数响应

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