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飞机垂直速度控制系统
自控大作业
韩谨阳
2015300464
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一 、系统背景
升降速度 (或称作垂直速度 )控制系统是现代自动飞行控制系
统的重要模式 ,系统将按照最优的 (最省油 ) 的升降速度自动控制
飞机的爬升和下降 。在一些飞机上 , 已经将垂直速度控制系统作为
纵向自动飞行控制系统的默认模式 ,改变了以俯仰角自动控制系统
作为默认模式的传统 。
从动力学来看 ,对垂直速度的控制 ,若在飞行速度或空速不变
的条件下 ,实际上就是对纵向轨迹角或者航轨迹角的控制 ,而对鬼
计较的控制是飞机驾驶的最终目标 。从这一意义上来说 ,垂直速度
控制系统成为纵向自动飞行控制系统的重要工作模式是容易理解
的。
但从固定翼飞机纵向运动的操作实质来说 ,只能通过改变俯仰
角力矩来达到对垂直速度的是需要通过对俯仰角的控制来间接达到
对纵向轨迹倾角控制的目的 。一次 ,垂直速度控制系统的核心是俯
.专业 .整理 .
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仰角控制系统 ,将以此作为内回路来建立垂直速度控制系统 。
二 、控制系统模型建立
飞机的垂直速度 ,实际指的是飞机重心相对于地面坐标 o z 轴方
e e
向的速度 ,但方向与 o z 方向相反 。
e e
根据运动学方程 ,可以得到垂直速度的线性方程
v cos sin v (1)
e 0 0 0
其中 , 0 、v 0 为飞机平衡时的航迹倾角和速度
在实际中常用高度作为变量并以标准海平面作为测量基准 ,平
衡状态时的高度为 H 0 ,则 (1)式表示为
H 0 v cos sin v (2 )
0 0 0
如果平衡状态下 0
H0 = v . / 57.3 (3 )
0
由于是通过俯仰角控制系统来控制垂直速度 , 因此余姚求出航迹倾
角和俯仰角之间的关系
即 = (4 )
将 (4 )式变
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