• 将机翼前缘向后掠,无论是后掠翼还是三角翼,并减小外翼部分的迎角,使其作用更像传统的尾翼稳定器。如果沿着外翼部分的翼展逐渐这样做,则称为翼尖后掠。机翼的外翼部分现在充当传统的尾翼,在平飞时,飞机应进行调整,使翼尖不产生任何升力:它们甚至可能需要提供一点下推力。这会降低机翼的整体效率,但对于许多设计(尤其是高速设计)而言,与传统稳定器相比,阻力、重量和成本的降低可以抵消这一影响。这种方法是由英国飞行员 JW Dunne 在 20 世纪初开发的,但直到喷气时代才得到广泛使用。自 Dunne 以来,这种方法通过使用低或零俯仰力矩翼型得到了增强,例如在 Horten 系列滑翔机和战斗机中看到的。
摘要 无尾飞机固有偏航控制功率有限和方向稳定性差的缺点。为了在低成本和低风险的无尾配置早期设计过程中解决这些问题,本文提出了一种创新的实验方法,将动态缩放模型安装在风洞中的三自由度装置上,以验证控制律并定量评估飞行品质。推导了无尾演示器在装置上的运动方程,然后对装置约束模型和自由飞行模型的横向飞行动力学进行了比较。根据缩放修正的飞行品质标准,完成了偏航和滚转运动控制增强系统的构建。通过在不同空速和攻角下的稳定飞行员在环飞行证明了所设计的控制律的有效性。通过应用多步机动进行低阶等效系统辨识来评估所实现的闭环飞行品质。尽管在开环情况下偏航会表现出严重的不稳定性,但在低攻角下,荷兰滚模式的闭环飞行品质可以提高到 1 级。
摘要 无尾飞机固有的偏航控制功率有限和方向稳定性差的缺点。为了在低成本和低风险的无尾配置早期设计过程中解决这些问题,本文提出了一种创新的实验方法来验证控制律并定量评估飞行品质,该方法使用安装在风洞中三自由度试验台上的动态缩放模型。推导了试验台上无尾演示器的运动方程,然后对试验台约束模型和自由飞行模型之间的横向飞行动力学进行了比较。根据缩放修正的飞行品质标准,完成了偏航和滚转运动控制增强系统的构建。通过在不同空速和攻角下的稳定飞行员在环飞行证明了所设计的控制律的有效性。通过应用多步机动进行低阶等效系统辨识来评估所实现的闭环飞行品质。尽管在开环情况下偏航会表现出严重的不稳定性,但荷兰滚模式的闭环飞行品质在低攻角下可以提高到 1 级。
摘要:本文提出了一种增量反步滑模 (IBS) 控制器,用于无尾飞机的轨迹控制,该飞机具有未知的干扰和模型不确定性。所提出的控制器基于无尾飞机的非线性动力学模型。提出了一种稳定性增强器 (SE),它限制了虚拟控制输入的速率和幅度。稳定性增强器由两层组成。当虚拟控制输入接近边缘时,第一层 SE 将被激活以修改轨迹跟踪误差;当虚拟控制输入超过边缘时,第二层 SE 将降低控制增益以确保虚拟控制输入尽快落在边缘内。借助 SE,增量控制方法可以扩展到外环控制,而无需考虑内环系统的动态特性。此外,提出了一种状态导数的自适应估计器,与 IBS 一起,使控制器表现出出色的鲁棒性。最后,给出了两个仿真结果。第一次仿真表明系统对外界干扰和模型不确定性不敏感,第二次仿真证明了SE的有效性。
摘要:本文提出了一种增量反步滑模(IBS)控制器,用于无尾飞机的轨迹控制,该控制器具有未知干扰和模型不确定性。所提出的控制器基于无尾飞机的非线性动力学模型。提出了一种限制虚拟控制输入速率和幅度的稳定性增强器(SE)。稳定性增强器由两层组成。当虚拟控制输入接近边缘时,将激活第一层 SE 来修改轨迹跟踪误差;当虚拟控制输入超出边缘时,第二层 SE 将降低控制增益以确保虚拟控制输入尽快落在边缘内。在 SE 的帮助下,增量控制方法可以扩展到外环控制,而无需考虑内环系统的动态特性。此外,提出了一种状态导数自适应估计器,与 IBS 相结合,使控制器表现出良好的鲁棒性。最后,给出了两个仿真。第一次仿真表明系统对外部干扰和模型不确定性不敏感,第二次仿真证明了 SE 的有效性。
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