一种直升机操纵解耦设计方法技术

技术编号:12732457 阅读:167 留言:0更新日期:2016-01-20 15:44
本发明专利技术公开了一种直升机操纵解耦设计方法,涉及直升机技术领域。所述直升机解耦设计方法包含以下步骤:步骤一:建立直升机部件的气动力和力矩模型,将得到的力和力矩代入六自由度运动方程,得到非线性微分方程组;步骤二:根据所述非线性微分方程组求解直升机飞行中控制机构的配平操纵量;步骤三:确定控制机构之间的耦合关系,将步骤二中的所述配平操纵量带入到所述耦合关系中;步骤四:通过飞行仿真试验验证设计是否提高驾驶品质;步骤五:飞行试验。本发明专利技术的优点在于:在飞行过程中,仅需要拉动总距即可自动调整尾桨拉力及横向配平。提高了操纵修正的精度,减少了飞行员的工作量,降低直升机驾驶技巧要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计直升机
,具体涉及一种直升机操纵解耦设计方法
技术介绍
直升机依靠旋翼系统产生升力和拉力,为平衡旋翼反扭矩需要,通常带产生横侧向拉力的尾桨。由于旋翼既是升力面又是主要操纵面,造成直升机各个操纵通道之间耦合严重。直升机的操纵系统包括总距操纵、驾驶杆横向操纵、驾驶杆纵向操纵和脚蹬操纵。总距操纵使直升机产生垂向运动,但同时带来反扭矩改变,因而需要脚蹬操纵改变尾桨拉力。尾桨拉力变化又改变了横向配平,因此还需进行对旋翼横向操纵修正。且飞行员输入的操纵修正量值上并不一定是合适的,故而容易出现多个方向的姿态或速度振荡、严重时还可能引发飞行员诱发振荡。操纵通道之间耦合造成直升机飞行员需要在各个通道上进行大量、不同幅度的操纵修正,增加了飞行员工作负荷,严重影响了直升机驾驶品质。
技术实现思路
本专利技术提供一种直升机操纵解耦设计方法,以解决或至少减轻
技术介绍
中所存在的至少一处的问题。本专利技术所采用的技术方案是:提供一种直升机操纵解耦设计方法,所述直升机操纵解耦设计方法,包含以下步骤:步骤一:建立直升机部件的气动力和力矩模型,将得到的力和力矩代入六自由度运动方程,得到非线性微分方程组, x · = A · x + B · y + f 1 + f 2 ]]>x=(u,v,w,p,q,r,θ,φ,ψ)Ty=(δlog,δlat,δped,δcol)T f 1 = - q w + r v - r u + p w - p v + q u ( I x - I y + I z ) I x z I x I z - I x z 2 p q + ( I y - I z ) I z - I x z 2 I x I 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机操纵解耦设计方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤一:建立直升机部件的气动力和力矩模型,将得到的力和力矩代入六自由度运动方程,得到非线性微分方程组,x·=A·x+B·y+f1+f2]]>x=(u,v,w,p,q,r,θ,φ,ψ)Ty=(δlog,δlat,δped,δcol)Tf1=-qw+rv-ru+pw-pv+qu(Ix-Iy+Iz)IxzIxIz-Ixz2pq+(Iy-Iz)Iz-Ixz2IxIz-Ixz2qr(Ix-Iz)Iypr-IxzIy(p2-r2)(Ix-Iy)Ix+Ixz2IxIz-Ixz2pq+(Iy-Ix-Iz)IxzIxIz-Ixz2qrqcosφ-rsinφp+tanθ(qsinφ+rcosφ)(qsinφ+rcosφ)/cosθ]]>f2=-gsinθgcosθsinφgcosθcosφ000000]]>其中u、v、w为速度向量在体轴系上的分量,p、q、r为体轴系上三个轴上的转动角速度,θ、Φ、ψ为三个姿态角,Ix、Iy、Iz、Ixy、Ixz、Iyz为转动惯量,δlog为纵向操纵量、δlat为横向操纵量、δped为脚蹬操纵量、δcol为总距操纵量,A和B是通过各个部件的子模型得到的系数矩阵;步骤二:根据所述非线性微分方程组求解直升机飞行中控制机构的配平操纵量;步骤三:确定控制机构之间的耦合关系,将步骤二中的所述配平操纵量带入到所述耦合关系中;步骤四:通过飞行仿真试验验证设计是否提高驾驶品质;步骤五:飞行试验。...

【技术特征摘要】
1.一种直升机操纵解耦设计方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤一:建立直升机部件的气动力和力矩模型,将得到的力和力矩代入六
自由度运动方程,得到非线性微分方程组,
x · = A · x + B · y + f 1 + f 2 ]]>x=(u,v,w,p,q,r,θ,φ,ψ)Ty=(δlog,δlat,δped,δcol)T f 1 = - q w + r v - r u + p w - p v + q u ( I x - I y + I z ) I x z I x I z - I x z 2 p q + ( I y - I z ) I z - I x z 2 I x I z - I x z 2 q r ( I x - I z ) I y p r - I x z I y ( p 2 - r 2 ) ( I x - I y ...

【专利技术属性】
技术研发人员:马成江殷士辉万海明孙强徐瑞红
申请(专利权)人:中国直升机设计研究所
类型:发明
国别省市:江西;36

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