飞行控制系统大作业

飞行控制系统飞行控制系统 课程实验报告课程实验报告 班班级级 0314102 0314102 学学号号 姓姓名名孙旭东孙旭东 成成绩绩 南京航空航天大学南京航空航天大学 20172017 年年 4 4 月月 （一）飞机纵向飞行控制系统的设计与仿真（一）飞机纵向飞行控制系统的设计与仿真 1 1、分析飞机纵向动力学模态，求飞机的长周期与短周期阻尼与自然频率。、分析飞机纵向动力学模态，求飞机的长周期与短周期阻尼与自然频率。 在 MATLAB 环境下导入数据文件，输入 dampalon,得出结果 Eigenvalue Damping Freq. rad/s -2.29e000 4.10e000i 4.88e-001 4.69e000 -2.29e000 - 4.10e000i 4.88e-001 4.69e000 -3.16e-002 1.00e000 3.16e-002 -7.30e-003 3.35e-002i 2.13e-001 3.42e-002 -7.30e-003 - 3.35e-002i 2.13e-001 3.42e-002 长周期的根为 -7.30e-003 3.35e-002i 和 -7.30e-003 - 3.35e-002i 阻尼为 2.13e-001 自然频率为 3.42e-002rad/s 短周期的根为 -2.29e000 4.10e000i 和 -2.29e000 - 4.10e000i 阻尼为 4.88e-001 自然频率为 4.69e000rad/s 2 2、对升降舵及油门单位阶跃输入下的飞机自然特性进行仿真，画出相应的状态、对升降舵及油门单位阶跃输入下的飞机自然特性进行仿真，画出相应的状态 曲线。曲线。 sysssalon,blon,clon,dlon [y,t]stepsys,500 subplot221 plott,y,1,1 xlabelts ylabel\Deltaum/s subplot222 plott,y,1,2 xlabelts ylabel\Deltaum/s subplot223 plott,y,2,1 xlabelts ylabel\Delta\alphadeg subplot224 plott,y,2,2 xlabelts ylabel\Delta\alphadeg 4000 0 -200   d e g 0200 ts 400600  u m / s 200-2 -4 -60 200 ts 400600 4004 0 -200   d e g 0200 ts 400600  u m / s 2002 0 -20 200 ts 400600 subplot221 plott,y,3,1 xlabelts ylabel\Deltaqdeg/s subplot222 plott,y,3,2 xlabelts ylabel\Deltaqdeg/s subplot223 plott,y,4,1 xlabelts ylabel\Delta\thetadeg subplot224 plott,y,4,2 xlabelts ylabel\Delta\thetadeg   d e g -50 -100 -1500 200 ts 400600   d e g 54  q d e g / s 0 -5 -10  q d e g / s 0200 ts 400600 2 0 -2 -40 200 ts 400600 50 0 100 50 0 -500 200 ts 400600 subplot121 plott,y,5,1 xlabelts ylabel\Deltahm subplot122 plott,y,5,2 xlabelts ylabel\Deltahm 2.5 2 1.5 -1 x 10 4 0 x 10 4 -0.5  h m 1 0.5 0 -0.5 0  h m -1.5 -2 -2.5 200 ts 400600 0200 ts 400600 以上各图为升降舵及油门单位阶跃输入下的飞机自然特性行仿真，左边一 列为升降舵的阶跃输入，右边一列为油门的阶跃输入。 q3 3、采用短周期简化方法，求出传递函数、采用短周期简化方法，求出传递函数G e s。采用根轨迹方法设计飞机的俯。采用根轨迹方法设计飞机的俯 仰角控制系统，并进行仿真。仰角控制系统，并进行仿真。 输入命令 a1alon23,23 b1blon23, c1clon23,23 d1dlon23, [n,d]ss2tfa1,b1,c1,d1,1 g1tfn2,,d q得到传递函数G e s为 -34.17 s - 82.55 ----------------------- s2 4.579 s 22.01 根轨迹设计 输入命令 g1tfn2,,d g2tf[-10],[1 10] g3seriesg1,g2 sisotoolg3 Root Locus Editor for Open Loop 1 OL1 25 0 20 Open-Loop Bode E ditor for Open Loop 1 OL1 M a g n it u d e d B P h a s e d e g 15 10 5 -20 -40 0 -5 -10 -15 -20 -25 -10 -60G.M. Inf Freq Inf Stable loop -80 45 0 -45 -90 -135 P.M. 107 deg Freq 5.6 rad/sec -180 -8-6 Real Axis -4-20 10-1 I m a g A x i s 10010 Frequency rad/sec 1 102103 选取阻尼比为 0.55 时，根轨迹增益为 Kq0.173 Root Locus Editor for Open Loop 1 OL1 25 20 15 10 5 20 0 Open-Loop Bode E ditor for Open Loop 1 OL1 M a g n it u d e d B P h a s e d e g -20 -40