第四代战斗机超机动飞行智能控制及半实物分布式仿真平台研究

第四代战斗机超机动飞行智能控制及半实物分布式仿真平台研究

蔡世龙[1]2002年在《第四代战斗机超机动飞行智能控制及半实物分布式仿真平台研究》文中指出本文主要研究第四代战斗机超机动飞行的智能控制方法以及半实物分布式飞行控制仿真平台的开发。围绕这两个方面,本文分两个部分进行了一系列细致而深入的研究工作。 本文首先简要回顾了战斗机的发展历程,着重分析了第四代战斗机的作战特点和技术特征,提出了超机动飞行控制问题,阐述了国内外最新的研究现状;接着在总结第四代战斗机技术特征的基础上建立了飞机的非线性数学模型,然后讨论了非线性动态逆理论在战斗机超机动飞行控制系统中的应用,指出了动态逆控制方法的局限性,进而提出了基于动态逆的神经网络自适应控制方案,对在线神经网络自适应控制律进行了详细的分析和讨论,设计了神经网络控制器,并对大迎角机动进行了仿真。仿真结果显示了神经网络作为非线性自适应控制单元在飞行控制方面所具有的潜在能力。 本文开发了基于局域网的半实物分布式实时飞行控制仿真平台。首先利用VisualC++开发了分布式数字仿真平台,设计了友好的用户界面,介绍了OpenGL叁维引擎以及用OpenGL实现叁维动画的原理和方法,详细讨论了基于局域网的网络编程技术,实现了叁维动画演示和实时计算的结合;然后在此基础上引入双轴运动控制系统来模拟舵回路的工作,建立了半实物仿真系统,并对双轴运动控制系统及相应的编程技术进行了详细的介绍;最后对大迎角机动进行了半实物仿真。

王乐[2]2009年在《基于智能PID的飞行控制系统的设计与仿真》文中研究指明飞机线性化模型在一定的状态范围内是分段有效的,当飞机工作在非线性范围内时,例如大攻角、快机动时,线性化模型就不再适用,需要利用非线性动态逆来处理模型。本文涉及的飞行实时仿真系统是一种半实物仿真系统,该系统主要基于MATLAB和LABVIEW平台构建,利用实时网络通信,将舵机、姿态角、发动机、大气压等难以建立精确数学模型的系统以实物方式加入飞行控制仿真回路中,以更精确地测试飞控系统的性能。本文主要结构如下:首先创建了飞机的非线性模型,并对它进行了小扰动线性化,将其解耦为横向和纵向两组线性方程,在每组方程中根据飞行状态划分进一步简化,使之成为单输入单输出系统(SISO),以方便控制器的设计。其次,针对某型战斗机线性化模型设计了常规PID控制器,并在此基础上设计了智能PID控制器,并分别应用于该型飞机的非线性模型进行测试,比较了两种PID控制方法的品质和鲁棒性。再次,针对飞机大迎角快机动时线性化模型已经不再适用的情况,利用非线性动态逆对非线性模型进行了全局线性化,在此基础上设计了线性控制器。最后,介绍了实时飞行仿真系统的基本构成以及工作原理。并设计了飞控系统的半实物仿真实验方案。

参考文献:

[1]. 第四代战斗机超机动飞行智能控制及半实物分布式仿真平台研究[D]. 蔡世龙. 南京航空航天大学. 2002

[2]. 基于智能PID的飞行控制系统的设计与仿真[D]. 王乐. 哈尔滨工业大学. 2009

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第四代战斗机超机动飞行智能控制及半实物分布式仿真平台研究
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