控制回路

通过 SISO 控制回路和总能量控制对飞机控制进行评估

总能量控制系统 (TECS) 已被提议作为一种替代控制概念，用于跟踪纵向飞行中的高度和速度。在 TECS 中，总能量（即动能和势能的总和）以及这两种能量形式之间的分配受到控制。油门和升降舵输入的组合通过提高设计的模型独立性并在公式中考虑高度和速度动力学之间的飞行机械耦合，克服了传统比例积分 (PI) 控制器的一些局限性。本文的目的是对两种控制方法进行比较，重点是跟踪精度、干扰抑制和瞬态响应。为此，使用 Vitesse 模型飞机作为试验台评估了一个案例研究。给出了使用两种控制方法的 Vitesse 闭环数值模型的仿真结果。Vitesse 的数值模型是使用 OpenVSP 和 VSPAero 生成的。为了找到两种控制方法的控制增益，对 PI 和 TECS 控制架构应用了相同的设计标准。结果表明，两种控制系统都能达到设计要求。速度和高度跟踪令人满意。但是，TECS 能够以较低的超调和较低的控制活动跟踪参考值。