飞行控制系统稳定性分析

📚 共计 30 章节
01
绪论
飞行控制系统的基本概念、发展历程与稳定性定义。
概念历史
02
飞行动力学基础
刚体运动方程、坐标系与转换、力和力矩分析。
刚体坐标系
03
纵向运动建模
纵向小扰动方程、纵向传递函数、长周期与短周期模态。
小扰动模态
04
横航向运动建模
横航向小扰动方程、荷兰滚模态、螺旋模态、滚转收敛模态。
荷兰滚螺旋
05
稳定性判据
劳斯-赫尔维茨判据、奈奎斯特判据、根轨迹法。
判据根轨迹
06
时域响应分析
阶跃响应、脉冲响应、时域性能指标(超调量、调节时间等)。
阶跃超调
07
频域响应分析
伯德图、奈奎斯特图、稳定裕度(幅值裕度、相位裕度)。
伯德图裕度
08
PID控制律设计
比例、积分、微分控制作用分析,PID参数整定方法。
PID整定
09
根轨迹法设计
根轨迹绘制规则、基于根轨迹的控制器设计。
根轨迹设计
10
频域法设计
基于伯德图的校正网络设计(超前、滞后、滞后-超前)。
超前滞后
11
状态空间模型
状态方程、输出方程、可控性与可观性。
状态空间可控
12
极点配置法
全状态反馈极点配置、阿克曼公式。
极点阿克曼
13
观测器设计
龙伯格观测器、降维观测器。
观测器降维
14
线性二次型调节器(LQR)
性能指标、Riccati方程求解。
LQRRiccati
15
鲁棒控制基础
小增益定理、H∞控制思想简介。
鲁棒H∞
16
非线性系统基础
相平面法、李雅普诺夫稳定性理论。
相平面李雅普诺夫
17
李雅普诺夫方法应用
李雅普诺夫函数构造、非线性系统稳定性分析。
函数构造非线性
18
增益调度控制
线性变参数(LPV)系统、调度变量选择。
LPV调度
19
自适应控制基础
模型参考自适应控制(MRAC)、自校正控制。
MRAC自校正
20
数字控制系统
采样定理、Z变换、离散化方法。
采样Z变换
21
离散系统稳定性
双线性变换、朱利判据、离散根轨迹。
双线性朱利
22
飞行品质规范
军用标准(MIL-F-8785C)、民用标准(FAR Part 25)。
军用民用
23
舵机与传感器动态
舵机模型、传感器噪声与滤波、执行器饱和。
舵机滤波
24
结构滤波器设计
陷波滤波器、结构模态抑制。
陷波模态抑制
25
飞行控制系统仿真
MATLAB/Simulink仿真环境搭建、非线性六自由度仿真。
Simulink六自由度
26
硬件在环测试
实时仿真系统、硬件接口、测试流程。
HIL实时
27
飞行试验与数据辨识
试飞数据采集、系统辨识方法(时域/频域)。
试飞辨识
28
故障检测与容错控制
传感器故障检测、控制重构策略。
故障容错
29
先进控制方法
动态逆控制、滑模控制、模型预测控制简介。
动态逆滑模MPC
30
综合案例
某型无人机飞行控制系统设计与稳定性分析全流程。
无人机全流程