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分叉分析方法在大迎角控制律设计中的应用

航空学报 2003年第4期24卷 289-292页

作者：黎康方振平北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京100083

在充分了解本体静不稳定飞机大迎角非线性数学模型的分叉特性的基础上 ,以分叉分析方法作为指导 ,采用特征结构配置方法设计纵向控制律和调参的横航向控制律。结果显示 ,不期望的分叉行为得到抑制。

关键词：分叉特征结构配置大迎角 Hopf分叉静不稳定

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用同一理论预测飞机飞行品质和PIO敏感性

北京航空航天大学学报 2004年第3期30卷 227-231页

作者：熊灵芳方振平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

用同一理论来预测评价飞机飞行品质和驾驶员诱发振荡 (PIO)是最近提出的一种方法 .它是基于改良的补偿驾驶员结构模型和提出一套确定其模型参数的方法 ,并用驾驶员感受反馈信号的功率谱来衡量飞行品质和PIO .同一理论既适用人机线性系... 详细信息

用同一理论来预测评价飞机飞行品质和驾驶员诱发振荡 (PIO)是最近提出的一种方法 .它是基于改良的补偿驾驶员结构模型和提出一套确定其模型参数的方法 ,并用驾驶员感受反馈信号的功率谱来衡量飞行品质和PIO .同一理论既适用人机线性系统 ,也适用非线性系统 .针对某电传操纵飞机 ,用同一理论进行分析 ,其结果与其它准则作了对比 ,最后并分析了速率限制环节。

关键词：飞行品质驾驶员诱发振荡(PIO) 驾驶员模型

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战斗机功能敏捷性对操纵输入灵敏度的研究

北京航空航天大学学报 1995年第3期21卷 22-28页

作者：税清才方振平北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系

提供了评估战斗机功能敏捷性的三种尺度──炸战周期时间，动态速率转弯图和相对能量状态，并以某机作为模型算例，用１８０°航向改机动动作，仿真计算了飞行员的操纵指令输入对功能敏捷性评估尺度的影响．算例模型包含了非线性全量运... 详细信息

提供了评估战斗机功能敏捷性的三种尺度──炸战周期时间，动态速率转弯图和相对能量状态，并以某机作为模型算例，用１８０°航向改机动动作，仿真计算了飞行员的操纵指令输入对功能敏捷性评估尺度的影响．算例模型包含了非线性全量运动方程，飞行控制系统和发动机的动力特性．因此，较为真实地反映了飞机的特性．

关键词：歼击机灵敏度评价操纵性模拟仿真

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过失速机动飞机的鲁棒非线性控制律设计

航空学报 2002年第3期23卷 193-196页

作者：范子强方振平北京航空航天大学509教研室北京100083

采用非线性动态逆和结构奇异值综合方法设计了过失速飞行条件下飞控系统控制律 ,解决了飞控设计中面临的非线性和鲁棒性问题。应用非线性动态逆的目的就是对过失速机动飞行条件下高度非线性的飞机动力学进行线化 ;从而围绕线性的快逆回... 详细信息

采用非线性动态逆和结构奇异值综合方法设计了过失速飞行条件下飞控系统控制律 ,解决了飞控设计中面临的非线性和鲁棒性问题。应用非线性动态逆的目的就是对过失速机动飞行条件下高度非线性的飞机动力学进行线化 ;从而围绕线性的快逆回路应用结构奇异值综合方法设计相应的鲁棒控制器 ,以提供对驾驶员指令的鲁棒跟踪。所设计的飞控系统将达到期望的飞行品质 ,确保系统对过失速机动飞行过程中因非定常气动力效应引起的系统参数摄动鲁棒性良好。高逼真度。

关键词：结构奇异值综合非线性动态逆飞行控制系统鲁棒性过失速机动

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飞机着陆下滑状态人-机系统动态特性分析

航空学报 2000年第6期21卷 500-503页

作者：朱策方振平北京航空航天大学509教研室北京100083

采用最优控制驾驶员模型在频率域内分析是理论评价电传操纵飞机着陆下滑状态飞行品质的一种有效方法。基于人 -机系统响应特性可揭示出驾驶员工作负荷和系统动态特性之间相互影响。驾驶员相位补偿作为驾驶员工作负荷的度量 ;取人 -机系... 详细信息

采用最优控制驾驶员模型在频率域内分析是理论评价电传操纵飞机着陆下滑状态飞行品质的一种有效方法。基于人 -机系统响应特性可揭示出驾驶员工作负荷和系统动态特性之间相互影响。驾驶员相位补偿作为驾驶员工作负荷的度量 ;取人 -机系统闭环带宽、开环高频峰值和飞行轨迹倾角误差均方值等指标来评价系统动态特性。这些评价准则与驾驶员主观评分之间具有很好的相关性。应用该方法对某电传操纵飞机进行分析。

关键词：人-机系统最优控制模型着陆下滑状态飞行品质

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飞机扭转敏捷性与飞行品质关系研究

航空学报 1996年第3期17卷 273-280页

作者：方振平北京航空航天大学509教研室北京100083

借鉴模拟或试飞获得飞机绕飞行速度滚转且截获 90°倾斜角所需时间 TRC90 的技术 ,设计数字仿真用的飞机扭转敏捷性机动动作及其相应的舵面操纵规律。具体计算某机不同 H ,Ma和 ny 下的 TRC90 和 TA尺度 ,以及定常水平盘旋飞行时的模态... 详细信息

借鉴模拟或试飞获得飞机绕飞行速度滚转且截获 90°倾斜角所需时间 TRC90 的技术 ,设计数字仿真用的飞机扭转敏捷性机动动作及其相应的舵面操纵规律。具体计算某机不同 H ,Ma和 ny 下的 TRC90 和 TA尺度 ,以及定常水平盘旋飞行时的模态特性。

关键词：扭转敏捷性飞行品质定常水平盘旋飞行力学

Neal-Smith时域PIO预测准则及应用

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北京航空航天大学学报 2005年第4期31卷 407-411页

作者：宁国栋方振平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

基于Neal- Smith频域准则,Neal- Smith时域准则(TDNS ,TimeDomainNeal Smithcriterion)是另一重要的固定翼飞机驾驶员诱发振荡(简称PIO)预测准则,其无需对人机系统的非线性进行任何假设和简化.以某机型为模型,采用TDNS ,通过俯仰角闭环... 详细信息

基于Neal- Smith频域准则,Neal- Smith时域准则(TDNS ,TimeDomainNeal Smithcriterion)是另一重要的固定翼飞机驾驶员诱发振荡(简称PIO)预测准则,其无需对人机系统的非线性进行任何假设和简化.以某机型为模型,采用TDNS ,通过俯仰角闭环操纵误差信号与目标捕获时间之间的关系来同时预测I、II型驾驶员诱发振荡,同时分析了不同速率限制环节对预测结果的影响,基于误差信号的均方差及其二次偏导数,得到了TDNS准则一般计算方法及各个影响因素的关系.结果表明,TDNS准则的计算方法可行、直观、高效.

关键词：驾驶员振荡非线性系统时域分析

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考虑舵面饱和的鲁棒可重构控制律设计及仿真

系统仿真学报 2008年第20期20卷 5617-5622页

作者：陈海兵张曙光方振平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100083

针对常规显式非线性动态逆控制鲁棒性差的问题,综合隐式动态逆和奇异摄动分层设计,引入状态速率(导数)和操纵面的当前位置信号的反馈,设计鲁棒动态逆控制律,不需要完整的飞机气动力模型,敏感度降低。利用过载测量信号采用几何的方法,构... 详细信息

针对常规显式非线性动态逆控制鲁棒性差的问题,综合隐式动态逆和奇异摄动分层设计,引入状态速率(导数)和操纵面的当前位置信号的反馈,设计鲁棒动态逆控制律,不需要完整的飞机气动力模型,敏感度降低。利用过载测量信号采用几何的方法,构建角加速度信号,其它状态速率信号,基于飞机动力学方程求解得到。同时采用自适应权矩阵和多级舵面操纵分配策略,降低舵面速率/位置饱和。控制律结构简单,当飞机存在外形损伤、舵面或传感器失效时,能够迅速实现测量信号的隔离、反馈信号的重建和控制的重新分配和控制律重构。针对某型飞机建立高准确度的仿真模型,计算结果表明在存在气动力摄动、测量偏差干扰、噪声和舵面限制等的情况下,控制律具有良好的鲁棒性。

关键词：舵面饱和鲁棒性隐式非线性动态逆加速度测量控制重构

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反馈线性化飞行控制的应用问题研究

航空学报 1998年第2期19卷 142-146页

作者：张曙光方振平北京航空航天大学509教研室

分析了反馈线性化飞行控制的奇异摄动降阶条件，讨论了外环解耦矩阵的奇异域和跟踪误差，建立了操纵面冗余时分配偏转指令的原则。用过失速转弯等机动进行了数值仿真验证。

关键词：反馈线性化飞行控制奇异摄动冗余操纵面