飞行控制系统大作业模板文档格式.docx

1、输入如下代码，分三次进行输出：sys=ss（alon,blon,clon,dlon） y,t=step（sys,500）第一次输出subplot（221）plot（t,y（:,1,1）xlabel（t（s）ylabel（Deltau（m/s）subplot（222）,1,2）subplot（223）,2,1）Deltaalpha（deg）subplot（224）,2,2）第二次输出,3,1）Deltaq（deg/s）,3,2）,4,1）Deltatheta（deg）,4,2）第三次输出subplot（121）,5,1）Deltah（m）subplot（122）,5,2）输出曲线中左侧为

2、0549;𝛿𝑒加入阶跃信号产生的输出，右侧为𝛥𝑇加入阶跃信号。3、 采用短周期简化方法，求出传递函数。采用根轨迹方法设计飞机的俯仰角控制系统，并进行仿真。a1=alon（2:3）,（2:3）,b1=blon（2:3）,:）,c1=clon（2:3）,d1=dlon（2:n,d=ss2tf（a1,b1,c1,d1,1）g1=tf（n（2,:）,d）得到传递函数为 ： -22.32 s - 47.72-s2 + 3.947 s + 14.18根轨迹设计过程：g2=tf（-10,1 10）g3=series（g1,g2）sisotool

3、（g3）选取阻尼比为0.7左右时，得到kq=0.134g4=feedback（g3,0.134）g5=tf（1,1 0）g6=series（g4,g5）sisotool（g6）同样的方法设计：kth =1.00此时根轨迹为：在simulink中搭建框图如下：输入以下命令，得到仿真曲线如下：plot（t,x1）xlabel（4、 基于长周期简化方法，求出传递函数，设计飞机的速度控制系统，并进行仿真。a1=alon（1,4,1,4）,b1=blon（1,4,:）,c1=clon（1,4,1,4）,d1=dlon（1,4,:n,d=ss2tf（a1,b1,c1,d1,2）;g1=tf（n（1,:为：

4、9.683 s-s2 + 0.02694 s 采用寻优的方法进行设计，Simulink仿真框图如下： 得到PID参数：kp= 0.9967，ki= 0.3993，kd=0plot（t,x1） Deltau5、 基于纵向线性模型（状态方程），分别对速度控制与俯仰角控制进行仿真。假设作动器特性为先在速度通道加入阶跃信号，得到输出曲线如下：再在俯仰角通道加入阶跃信号，得到输出曲线如下：使用的M文件程序如下：第一次输出：plot（t,x1）plot（t,x2）plot（t,x3）plot（t,x4）第二次输出：plot（t,x5）二、 飞机侧向滚转角控制系统设计某飞机的侧向线性小扰动方程为：1、 求出

5、侧向运动方程的特征根，及对应的模态，求出荷兰滚模态的阻尼及自然频率。damp（alat）侧向运动方程的特征根为：0.00e+000（航向随遇平衡模态），-2.05e-002（螺旋模态），-9.15e-001 + 4.09e+000i，-9.15e-001 - 4.09e+000i（荷兰滚模态），-5.78e+000（侧向滚转收敛模态）。荷兰滚模态的阻尼为：2.18e-001，自然频率为：4.19e+000（rad/s）2、 对副翼与方向舵单位阶跃输入下的自然特性进行仿真。sys=ss（alat,blat,clat,dlat） y,t=step（sys,400）Deltabeta（deg）Del

6、tap（deg/s）Deltar（deg/s）Deltaphi（deg）Deltapsi（deg）3、 采用简化方法，求出传递函数采用根轨迹方法设计飞机的滚转角控制系统，并进行仿真。a1=alat（2,4,2,4）,b1=blat（2,4,:）,c1=clat（2,4,2,4）,d1=dlat（2,4,:得到所求传递函数：-92.95 s - 1.772e-020-s2 + 6.03 s + 1.15e-021根轨迹设计过程:选取阻尼比为0.7左右时，得到kp=0.0765g4=feedback（g3,0.0765）kph =0.284此时，根轨迹为：在simulink中进行仿真：Deltap

7、hi4、 设计飞机航向控制系统，并进行仿真。在simulink中搭建框图，利用寻优模块对kps进行设计：得到：kps=10.055、设计飞机方向舵协调控制律，基于侧向线性模型（状态方程），进行航向控制系统的仿真。首先用根轨迹的方法设计kr，a1=alat（1,3,1,3）,b1=blat（1,3,:）,c1=clat（1,3,1,3）,d1=dlat（1,3,:n,d=ss2tf（a1,b1,c1,d1,2）,d） %求出𝛥𝑟到𝛥的传递函数此时阻尼大约是0.529（已经是调节范围内的最大值），确定kr=0.229在simulink中建立如下框图：

8、经多次尝试kpsi的值为2.5（虽然在简化模型中设计结果为10.05），kbeta为-1时得到的响应曲线结果较好。仿真曲线结果如下：要求：给出相应的传递函数，画出相应的结构图根轨迹图及仿真曲线，提交word打印稿。1. 数据文件在dataX.mat文件中，按照学号的最后一位选择相应的数据文件。如学号最后一位为5，则选择data5.mat文件作为你设计的数据。2. 在matlab中 输入load data5 则可将数据导入，其中 alon为纵向系统阵，blon为纵向控制输入阵 alat为侧向系统阵，blat为侧向控制输入阵 控制量的单位为deg，状态变量的单位为（deg，deg/s， m） 3、由状态方程求传递函数用ss2tf（）函数。 4、仿真可以用simulink搭建仿真图。 5、仿真的输入采用单位阶跃。6、曲线要标注单位，用plot画，不能直接copy scope中的图。 例：图2.2 俯仰角速率回路根轨迹 此时，选择阻尼，得到角速率回路的单位阶跃响应曲线如图2.3所示。图2.3 角速率回路单位阶跃响应曲线。