飞行控制系统大作业模板..doc

飞行控制系统大作业 飞机纵向俯仰角与速度控制系统设计 某飞机的纵向线性小扰动方程为： 其中 状态，控制量 问题： 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。 输入指令：damp(alon)：的两个根-8.36e-003 + 4.90e-002i，-8.36e-003 - 4.90e-002i 阻尼为1.68e-001为4.97e-002(rad/s)两个根为-1.97e+000 + 3.21e+000i，-1.97e+000 - 3.21e+000i 阻尼为5.24e-001为3.77e+000 (rad/s) 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) plot(t,y(:,1,2)) xlabel(t(s)) ylabel(\Deltau(m/s)) subplot(223) plot(t,y(:,2,1)) xlabel(t(s)) ylabel(\Delta\alpha(deg)) subplot(224) plot(t,y(:,2,2)) xlabel(t(s)) ylabel(\Delta\alpha(deg)) 第二次输出 subplot(221) plot(t,y(:,3,1)) xlabel(t(s)) ylabel(\Deltaq(deg/s)) subplot(222) plot(t,y(:,3,2)) xlabel(t(s)) ylabel(\Deltaq(deg/s)) subplot(223) plot(t,y(:,4,1)) xlabel(t(s)) ylabel(\Delta\theta(deg)) subplot(224) plot(t,y(:,4,2)) xlabel(t(s)) ylabel(\Delta\theta(deg)) 第三次输出 subplot(121) plot(t,y(:,5,1)) xlabel(t(s)) ylabel(\Deltah(m)) subplot(122) plot(t,y(:,5,2)) xlabel(t(s)) ylabel(\Deltah(m))  输出曲线中??????加入阶跃信号的输出右侧??????加入阶跃信号。 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),(2:3)),d1=dlon((2:3),:) [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 --------------------- s^2 + 3.947 s + 14.18 根轨迹设计过程：g1=tf(n(2,:),d) g2=tf([-10],[1 10]) g3=series(g1,g2) sisotool(g3) 选取阻尼比为， g4=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： 输入以下命令，如下plot(t,x1)xlabel(t(s)) ylabel(\Delta\theta(deg)) 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,:),d) 得到传递函数为： 9.683 s --------------- s^2 + 0.02694 s 采用寻优的方法Simulink仿真框图如下： 得到PID参数：= 0.9967，ki= 0.3993，kd=0 plot(t,x1) ylabel(\Deltau) xlabel(t(s)) 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。 先在速度通道加入输出： 再在通道加入输出： 使用的M文件程序如下 第一次输出：subplot(221) plot(t,x1) xlabel(t(s)) ylabel(