飞行器动力系统的动态仿真与分析

《轻型飞机起落架着陆动力学仿真与试验技术》读书笔记

目录

一、内容概览................................................2

1.1 轻型飞机发展现状.....................................3

1.2 起落架着陆动力学研究意义.............................4

1.3 仿真与试验技术在起落架研究中的应用...................5

二、轻型飞机起落架概述......................................7

2.1 起落架结构和功能.....................................8

2.2 轻型飞机起落架特点...................................9

三、着陆动力学原理.........................................10

3.1 动力学基础概念......................................11

3.2 飞机着陆过程中的力学分析............................12

四、仿真技术及应用.........................................14

4.1 仿真技术概述........................................15 4.2 着陆动力学仿真模型建立..............................16

4.3 仿真软件及工具介绍..................................17

五、试验技术与方法.........................................18

5.1 试验设计原则........................................20

基于Matlab/Simulink的飞行器全数字仿真平台的设计

摘 要：针对飞行仿真的研究通常会忽略仿真模型或平台的通用性、可重性及互操作性等问题，采用对所设计仿真平台的功能进行详细划分和描述，构建总体仿真系统框架的措施来解决这些问题。首先，在matlab环境下建立飞行器全数字仿真平台，利用该平台可以进行动力学分析、飞行控制系统设计及航迹规划等不同任务。其次，利用matlab 提供的gui 接口实现人机交互界面的设计的设计。所设计平台模块的划分相对独立，人机交互界面可修改飞行器的相关信息，具有较强的通用性。

关键词：matlab/simulink gui 飞行控制 数字仿真 仿真平台

中图分类号：v274 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）02（c）-00-01

飞行器可以被应用于运输、救生、对地观测、空中预警以及通讯中继，因此其在军事和民事领域中都有很大的应用前景。因此对飞行器进行仿真分析很有必要，同时仿真也是对飞行器的动力学特性分析、控制律设计等工作的重要手段。matlab作为一种面向科学计算、可视化以及交互式程序设计软件。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真集于一身，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。simulink是matlab提供的仿真工具，可以方便地进行动态系统建模、仿真、分析等。该文基于matlab gui建立飞行器的全数字仿真平台。利用该平台可以快速地进行用飞行器的全数字仿真，根据参数设置的不同进行航迹规划、实时状态参数显示和仿真结果显示等仿真工作。

1 仿真系统框架设计

仿真系统可分为导航和控制模块、执行模块、飞行器动力学模块和人机交互界面模块。其中导航控制模块又分为航迹规划模块、接受指令模块、飞行管理系统、导航系统及控制系统五个子模块，导航子模块把飞行器的状态信息传给飞行管理系统，飞行管理系统根据航迹规划的要求处理后给出模态控制信号从而控制着飞行器的飞行，执行模块由舵机模型组成。如图1所示。

飞机目标动态RCS仿真技术研究

齐玉涛;张馨元;林刚;李建周

【摘 要】针对飞行器目标在实际飞行过程中由于飞行姿态变化对目标电磁散射截面(radar cross section,RCS)的影响,提出了一种新的动态目标电磁散射建模方法.首先,对飞行器目标精确建模问题,提出了利用激光扫描方法对真实目标进行外形扫描,再通过逆向重构技术得到目标精确几何外形;然后利用实际飞行过程中测试数据,将获取的目标相对于雷达视向角信息代入仿真程序中,使用一体化电磁散射计算软件对一定航路上运动目标进行仿真计算,消除飞行姿态扰动对仿真数据的影响,使动态目标电磁散射建模更加符合实际飞行情况.仿真结果表明,本文方法可快速、准确获取飞机目标动态RCS仿真结果,具有很好的工程应用价值.%In consideration of

the influence of moving target to the target radar cross section (RCS), an

exact RCS modeling method of moving target based on the measured data

is proposed in this paper. Firstly, we use laser scanning method to build

the precise geometric model of the real target. Secondly, we extract the

parameters of the target motion characteristics in the actual flight and use

the attitude angle in simulated program. Finally, we develop integration

software to calculate the electromagnetic scattering, and eliminate the

航空工程中的飞行动力学与控制技术研究

航空工程是一门研究飞行器设计、制造和运行的学科。在航空工程领域中，飞行动力学与控制技术是一个重要的研究方向。飞行动力学主要研究飞行器在大气中运动的规律，而控制技术则是为了保证飞行器能够按照既定的轨迹和要求进行准确的飞行。

飞行动力学研究了飞行器的运动学、力学和空气动力学等基本原理，以及飞行器的姿态稳定性、飞行性能和载荷等特性。它涉及到了大量的数学和物理知识，如运动方程、气动力学、刚体力学等。在飞行动力学中，最基本的问题是如何描述飞行器的运动状态和轨迹。

控制技术是为了保证飞行器能够按照设计要求稳定地飞行。控制技术可以分为自动控制和人工控制两种类型。自动控制是利用计算机和传感器等设备，通过对飞行器状态的监测和分析，以及对控制量的调节，实现对飞行器运动的精确控制。人工控制则是由驾驶员通过操纵飞行器操纵器进行直接控制。自动控制在大型商用飞机和无人机等领域得到广泛应用，而人工控制在战斗机等高机动性飞行器中仍然起着重要的作用。

在飞行动力学与控制技术的研究中，有几个重要的问题需要解决。首先是飞行器的稳态和动态稳定性问题。飞行器在不同的工况下，需要保持稳定的姿态和运动特性。如何设计合适的控制系统，以使飞行器具有稳定的飞行特性，是一个关键的问题。其次是飞行器的操纵性问题。操纵性是指飞行器对操纵输入的灵敏度和响应速度。飞行器需要具备良好的操纵性，以便在各种复杂的飞行任务中保持飞行器的控制性能和操纵性。最后是飞行器的机动性能问题。机动性能是指飞行器在空中进行各种机动动作时所具有的性能。飞行器需要具备良好的机动性能，以应对各种飞行任务，如避开障碍物、进行空战等。

为了解决上述问题，研究人员使用了各种不同的方法和工具。数学模型是研究飞行动力学与控制技术的基础。通过建立准确的数学模型，可以对飞行器进行仿真与分析，进而设计出合适的控制策略。仿真是一种重要的手段，它可以通过计算机模拟真实飞行器的运动，并在不同工况下进行控制系统的设计和性能评估。控制策略可以基于不同的方法，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等，来提供对飞行器运动的精确控制。