民用飞机驾驶员诱发振荡特性研究

发布时间：2017-05-22 15:16

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【摘要】：人机耦合振荡是在飞机飞行过程中常见的一种现象,良性的振荡会对飞行品质以及乘坐品质产生影响,恶性的振荡则会威胁到飞行安全,驾驶员诱发振荡(PIO)就是其中的一类恶性振荡。近年来,随着飞机性能要求的不断提高,尤其是民机,其结构大柔性特性越来越突出,结构弹性对驾驶员诱发振荡(PIO)的影响不容忽视。本文针对民用飞机驾驶员诱发振荡(PIO)进行仿真研究。考虑结构弹性,建立弹性飞机运动方程,通过坐标变换,将飞机刚体模态对应的广义坐标变换为飞行动力学运动变量,实现了气动弹性方程与飞行动力学方程的融合;选用Mc Ruer驾驶员模型,与弹性飞机运动模型组成闭环系统,运用时域Neal-Smith准则分别分析弹性飞机与刚体飞机的PIO趋势;针对不同驾驶员模型进行时域仿真,分析了驾驶员参数变化对PIO的影响;引入离散突风模型,进一步分析了突风对PIO的影响;仿真结果表明:结构弹性以及突风扰动均对飞行品质影响较大,对PIO影响相对较小,驾驶员参数变化对PIO影响较大。本文还对PIO抑制进行了研究。针对高增益驾驶员模型,设计了两种控制方案;并通过仿真对比分析两种控制方法的优劣。
【关键词】：驾驶员诱发振荡 气动弹性 时域Neal-Smith准则 PIO抑制
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V323;V328
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 研究背景与意义12-13
• 1.2 PIO定义及分类13-14
• 1.3 PIO研究现状14-17
• 1.3.1 国外研究现状14-15
• 1.3.2 国内研究现状15-17
• 1.4 本文主要工作17
• 第二章 气动弹性建模及稳定性分析17-31
• 2.1 引言17-18
• 2.2 研究对象模型18
• 2.3 非定常气动力计算18-20
• 2.4 结构与空气动力耦合20-21
• 2.5 弹性飞机动力学建模21-25
• 2.6 气动弹性动稳定性分析25-26
• 2.7 算例结果26-30
• 2.8 本章小结30-31
• 第三章 PIO仿真分析31-45
• 3.1 引言31-32
• 3.2 驾驶员模型32-34
• 3.3 时域Neal-Smith（TDNS）准则及计算方法34-36
• 3.3.1 系统输入形式34-35
• 3.3.2 系统输出反应35
• 3.3.3 量化准则35-36
• 3.3.4 计算方法36
• 3.4 算例结果分析36-44
• 3.4.1 结构弹性对PIO影响37-39
• 3.4.2 驾驶员模型参数对PIO影响39-40
• 3.4.3 离散突风对PIO的影响40-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 PIO抑制研究45-52
• 4.1 引言45
• 4.2 PIO抑制滤波器45-47
• 4.3 PIO抑制滤波器应用仿真47-48
• 4.4 次最优抑制48-49
• 4.5 次最优控制应用仿真49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第五章 总结与展望52-54
• 5.1 本文完成的主要工作52
• 5.2 工作展望52-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 在学期间发表的学术论文58

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1 周义;民用飞机驾驶员诱发振荡特性研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 管萱;驾驶员诱发振荡（PIO）的研究[D];南京航空航天大学;2010年

  本文关键词：民用飞机驾驶员诱发振荡特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：386076