飞机地面操纵动态特性研究

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雅宝题库解析：
飞机在着陆滑跑过程中，地面操纵动态特性会随着机速降低而发生改变。本文建立了三自由度的飞机前轮转弯操纵的动力学模型，然后结合实际着陆滑跑中飞机的自身特点，考虑高速下空气动力学对轮胎及机体的影响，改进飞机前轮操纵系统的动力学模型，并以此模型及相关试验数据为基础，对系统的操纵性能进行了深入分析，包括稳定性，不足/过度转向特性，以及操纵设备的敏感性等。研究发现，飞机在着陆滑跑的某个运行阶段，机体偏航角速度-脚蹬输入系统的偏航角速度命令带宽迅速衰减至零值附近，引起系统性能发生恶变，脚蹬板的操纵变得过于敏感，输入产生的响应不再是偏航角速度响应，而变成了偏航角加速度响应。针对这个题目，本文提出了一种基于系统辨识的增稳控制子系统。该系统引入偏航角速度作为操纵的反馈信号，并设置一个反馈比例控制器作为增稳控制器，来调节系统的偏航角速度命令带宽。同时采用Hopfield神经网络实现系统各关键参数的在线辨识，将辨识结果作为调节增稳控制器的依据。另外，为避开辨识初期的误差，在辨识环节与增稳控制器之间加入一个延时器，以提高控制效果。仿真结果表明，该增稳设计能够使系统的偏航角速度命令带宽保持在理想的范围内，大大降低脚蹬板的过敏感性。因此，该增稳设计能在飞机的相关运行段提高系统的操纵性能。