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面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性

孙春贞 黄一敏

孙春贞, 黄一敏. 面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性[J]. 气体物理, 2021, 6(6): 37-43. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0913
引用本文: 孙春贞, 黄一敏. 面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性[J]. 气体物理, 2021, 6(6): 37-43. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0913
SUN Chun-zhen, HUANG Yi-min. Coupled Control Departure for Plane-Symmetrical High Speed Vehicles[J]. PHYSICS OF GASES, 2021, 6(6): 37-43. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0913
Citation: SUN Chun-zhen, HUANG Yi-min. Coupled Control Departure for Plane-Symmetrical High Speed Vehicles[J]. PHYSICS OF GASES, 2021, 6(6): 37-43. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0913

面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性

doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0913
详细信息
    作者简介:

    孙春贞(1979-)女, 博士, 主要研究方向为无人飞行器制导控制.E-mail: sunchunzhen@nuaa.edu.cn

  • 中图分类号: V448

Coupled Control Departure for Plane-Symmetrical High Speed Vehicles

  • 摘要: 针对面对称高速飞行器滚转-偏航通道间存在的运动耦合、典型气动耦合和控制耦合,建立了耦合动力学模型,推导了耦合模态的数学描述;提出了基于滚转偏航/稳定比和副翼滚转/偏航操纵比的耦合模态分析方法,分析了副翼操纵对偏航通道的耦合影响程度;针对控制耦合引起的非最小相位特性,提出了基于偏航稳定力矩导数、副翼-偏航耦合力矩导数以及方向舵产生偏航力矩导数的控制耦合偏离边界条件,根据偏航稳定力矩导数、副翼-偏航耦合力矩导数的相对位置关系,确定控制耦合偏离区域,并分析了副翼控制滚转时的耦合失控特性.最后对失控特性进行了仿真验证,结果表明了耦合特性分析方法的有效性.

     

  • 图  1  零极点的相对位置示意图

    Figure  1.  Root map

    图  2  ${{\bar N}_{{\delta _{\rm{a}}}}} $和${{\bar N}_\beta } $的相对位置关系

    Figure  2.  Map of ${{\bar N}_{{\delta _{\rm{a}}}}} $ and ${{\bar N}_\beta } $

    图  3  滚转控制过程状态响应示意图

    Figure  3.  State variation during controlling roll attitude

    图  4  滚转角变化曲线

    Figure  4.  Roll attitude variation

    图  5  侧滑角变化曲线

    Figure  5.  Sideslip angle variation

    图  6  滚转角速率变化曲线

    Figure  6.  Roll rate variation

    图  7  偏航角速率变化曲线

    Figure  7.  Yaw rate variation

    图  8  副翼变化曲线

    Figure  8.  Aileron variation

    图  9  方向舵变化曲线

    Figure  9.  Rudder variation

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  • 收稿日期:  2021-02-19
  • 修回日期:  2021-03-30

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