空中加油机硬式授油系统建模与控制技术研究

发布时间：2017-11-26 17:14

  本文关键词：空中加油机硬式授油系统建模与控制技术研究

  更多相关文章： 硬式空中加油 伸缩管 牛顿-欧拉法 飞行品质 线性矩阵不等式

【摘要】：空中加油技术在一定程度上体现了一国空军实力,该技术一直受到航空界的广泛关注。我国早已掌握软式加油的核心技术。基于硬式加油能给大型飞机快速加油的优势,我国开始研究硬式加油技术。目前我国的硬式加油技术处于工程研究与实验阶段,针对目前硬式加油的研究现状,本文对硬式空中加油的授油系统进行了动力学建模分析与控制方法研究。针对硬式授油系统,本文在建模时将加油机和伸缩管都考虑在内,并对二者的约束作用进行了详细的推导与求解,得到一个能详细反映二者影响关系的较完整的系统模型。通过对模型的仿真分析,发现加油机对伸缩管的影响比较大,而伸缩管对加油机影响甚微,这主要是二者质量悬殊造成的。另外,对伸缩管的运动特性进行仿真时,发现其具有阻尼比低、响应时间长、纵横向运动存在耦合等特性。依据模型的仿真结果,由于伸缩管对加油机影响甚微,加油机自身的控制系统能够克服该影响而使加油机做匀速直线飞行。在此基础上,对系统模型进行合理的简化。考虑到加油员的操作负担与体验性,本文类比飞机的飞行品质评价准则,建立了伸缩管的操稳特性要求与评估方法。基于所设计的性能要求与评估方法,评估了某伸缩管的操稳特性。基于评估结果为该伸缩管设计了增稳控制系统,改善了伸缩管的操稳特性。针对系统存在比较大的参数摄动问题,本文选择基于线性矩阵不等式的区域极点配置方法来设计控制系统。根据所选定的性能指标,将伸缩管的特征根落在左半平面一个固定的圆盘域,并同时保证阻尼不低于某一指标。仿真结果表明,该控制系统能够在参数摄动的情况下,保证伸缩管操稳特性满足设计要求。
【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】：V228.17

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本文编号：1230530