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主动控制技术是一种飞行控制系统设计思想,目前主动控制技术大量得应用于第三代战斗机和大型运输机上。本论文以AFTI/F-16飞机为研究对象,对主动控制技术中的直接力控制和主动颤振抑制进行深入的研究。 本论文的主要研究内容如下: 1、由于直接力控制本身的特点和要求,需要对多变量系统进行解耦,所以解耦是实现直接力控制的关键。本文对解耦进行了深入的研究,并选择高增益串联渐近解耦、动态逆两种方法来实现。针对动态逆解耦中存在的设计需基于精确数学模型的缺点,将PI和动态逆理论相结合克服了设计上的缺陷,并增强了系统的鲁棒性。 2、对直接力控制原理进行深入的研究,对侧向直接升力的产生、作用点进行了数学推导,详细介绍了航向指向、侧向平移、直接侧力三种纵向模态。并用高增益串联渐近解耦方法和动态逆来实现飞机侧向直接力控制系统的设计。最后对两种不同的方法设计的控制律进行分析和比较。 3、分析和研究了飞机颤振产生的原因和解决颤振的途径,由于主动颤振抑制系统的特殊性,对控制器有比较高的要求。本文采用频率加权隐模型跟踪最优二次型方法设计控制主动颤振抑制系统,仿真结果表明该方法能够有效的抑制颤振,抑制效果比较好。 4、详细地介绍了主动控制实时仿真系统的组成和设计思路。并且给出了网络通讯机制和视景仿真的详细的设计思路和程序设计流程。通过系统中的动画演示,可以更好的反映出上面所设计的控制系统的效果。这样可以有效地验证理论设计的准确性和可靠性。