直升机.docx

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直升机

Testof《HelicopterFlightControlSystem》

（2011.4）

TESTQUESTION:

Thehelicopter’sstateequationis

and:

Thecontrollawis（actuatorisaconstant:

1）:

PleaseuseMATLABorothercontrolsystemdesignsoftwareto:

（1）Choosetheparametersofthecontrollaw:

，

，

。

（2）Givethesimulationresultsofthisflightcontrolsystemwhenanyonechannelinputsstepsignalandotherchannelsinputzero.

（3）Analyzethedecouplingperformancewithformula

.

Attention:

（1）Pleasegiveallthestepsofdesignanddrawings;

（2）Youshouldsendthepapertomye-mail:

xhwang@beforeApril24,2011;

（3）YoucananswerthisuseEnglishorChinese.

Answersof《HelicopterFlightControlSystem》

StudentID：

NameScores：

1、Designsteps:

A．首先将A,B阵进行纵侧向分离。

分别得到4*4,5*5,4*2,5*2的矩阵。

B．求解纵向通道的传递函数

C1=eye（4）;

D1=0;

G1=ss（A1,B1,C1,D1）;

G2=tf（G1）;

s=tf（'s'）;

G3=G2（4,1）*（-1）/s

得到传递函数

5.563s^2+3.252s+0.01543

---------------------------------------

s^4+1.53s^3+0.9693s^2+0.01816s

同理可得到其他通道的传递函数：

18.4s^2+2.789s+12.43

-------------------------------------

s^4+3.136s^3+1.006s^2+1.807s

8.455s^2+25.44s+1.214

=-------------------------------------

s^4+3.136s^3+1.006s^2+1.807s

C．增加增稳环节，再原来的开环传递函数上增加一个零点，求得总的开环传递函数。

画出图像，增加一个零点后使系统稳定。

选取适当的闭环根，观察各个环节的单位阶跃响应，看是否符合要求。

D.

，

，

三对数据后者比前者的比值即为增加的三个零点绝对值的值。

2、Simulationresults:

俯仰通道未加零点时

俯仰通道未加零点时阶跃反应

俯仰通道加一个零点后的闭环根

零点-2.08

俯仰通道增稳后的阶跃响应

滚转通道的未增稳时的根轨迹图

滚转通道未增稳时的阶跃响应

滚转通道加一个零点后的根轨迹

零点-3.31

滚转通道增稳后的阶跃响应

偏航通道的未增稳时的根轨迹图

偏航通道未增稳时的阶跃响应

偏航通道加一个零点后的根轨迹

零点-1.89

偏航通道增稳后的阶跃响应

3、Decouplingperformanceanalyses:

4、pleasegivemeasuggestionforteaching,thanks: