基于LQG/LTR方法的战斗机多变量控制器设计

发布时间：2021-10-13 14:30

　　本文利用LQG/LTR方法为具有冗余控制面和矢量推力的高非线性战斗机设计了多变量控制器。本文首先完成了现有战机的虚拟改型,并建立了高真实性复杂的数学模型,借助Simulink搭建了该机型的仿真模型,该仿真模型具有高真实性、多功能和可扩展的特点,有利于辅助以后的控制系统开发和控制算法验证。初步介绍和推导了LQR方法和LQG/LTR方法的原理和设计步骤,简单论述了该方法的优势和短板。较为详细的介绍了经典的飞机操控品质要求和性能需求,并设计了相应的测试方法,这些测试方法可以用来验证和测试控制器性能和系统性能。本文基于前人研究,结合上述知识,借助Simulink开发的仿真系统,利用LQG/LTR技术为该机型设计了纵向迎角跟踪控制器实例。该控制器满足了一定的稳定性和操控性要求。通过简单的论述发现,该线性控制器设计方法可以应用于复杂的非线性飞机控制器设计中去,但由于其相关矩阵设计不便,仍具有改进的必要和提升的空间。 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

短周期CAP对于全部飞行阶段据需满足图4.1所示的要求，另外当处于第三飞行阶段

图 4. 3 相位延迟要求飞行员在没有失稳威胁的前提下得到较好的系统闭环调节器不仅仅依赖于带宽的取值，同时与带宽邻域内相位曲线形状有关，有关内容将在相位速率判据部分介绍。注：对于响应类型为速率响应的系统，带宽的定义如图 4.2 所示；当系统响应类型为姿态响应时，系统的带宽为系统的相位带宽。

图 4. 3 相位延迟要求飞行员在没有失稳威胁的前提下得到较好的系统闭环调节器不仅仅依赖于带宽的取值，同时与带宽邻域内相位曲线形状有关，有关内容将在相位速率判据部分介绍。注：对于响应类型为速率响应的系统，带宽的定义如图 4.2 所示；当系统响应类型为姿态响应时，系统的带宽为系统的相位带宽。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]噪声未知的LQG控制问题研究[J]. 钱富才,朱少平,刘丁.  控制理论与应用. 2010(08)
[4]基于最小信息损失准则的降阶LQG控制器设计[J]. 张索,章辉.  计算机工程与应用. 2010(09)
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[6]递推最小二乘法在LQR参数调整中的应用[J]. 李湘清,孙秀霞,王栋,李士波,刘艳芳.  弹箭与制导学报. 2007(04)
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[9]LQG/LTR设计方法中的可变参数选择[J]. 常慧玲,郭迎清.  计算机仿真. 2006(03)
[10]LQG与动态逆方法在飞控系统设计中的应用[J]. 徐见源,张鹏,华克强,李梦卓.  中国民航学院学报. 2004(S1)

硕士论文
[1]基于LQG/LTR方法的飞行控制系统设计与仿真[D]. 秦媛.西北工业大学 2006



本文编号：3434855