標題: 利用Q 參數法的飛機自動駕駛設計
Aircarft autopilot design via Q-parametrization
作者: 蔡明志
Cai, Ming-Zhi
林清安
Lin, Qing-An
電控工程研究所
關鍵字: 參數;飛機;自動駕駛;狀態耦連;多變數;控制器;迴路;飛行;自動控制工程;控制工程;電腦;AUTOMATED-CONTROL-ENGINEERING;CONTROL-ENGINEERING;COMPUTER
公開日期: 1988
摘要: 飛行控制系統是相當複雜的控制系統,除了含有非線性,狀態耦連(state coupling )的特性外,還具有時變性。如此繁複的系統,至今尚無一種固定的設計方法可循。 傳統的設計方式是忽略狀態耦連的特性,將飛行控制系統分成多個單變數(SISO)的 子系統,以古典補償設計的方法,分別對子系統設計控制器。模式簡化後,固然可使 控制器設計的困難度降低,但模式化誤差(modeling error)亦隨之增大。較積極的 設計概念是,以較精確的耦連數學模式,代表真實的物理系統,並由近代控制的多變 數設計觀點,設計控制器。 本論文中,我們使用Q 參數化的方法作飛行控制器設計。設計的目標是使飛行系統具 有輸出入解耦(I/O decoupling),良好穩定性及命令追蹤能力。設計過程是運用雙 步補償架構(tew-step compensation scheme)--內環路設計使系統穩定,外環路 則完成解耦追蹤設計。同時,我們由穩定度穩健性(robust stability)和系統響應 的觀點,探討Q 參數解耦設計中,輸出入映射(I/O map )的選擇問題。除此之外, 我們並以飛機的三種典型飛行模式,包括ぇ垂直爬升、俯衝え維持高度轉彎及ぉ轉彎 中爬升俯衝為設計目標,依各模式的物理特性,下達適當的追蹤命令,設計控制器。 從模擬的結果顯示,下達的追蹤命令和設計的追蹤系統可幫助飛機完成各模式的飛行 動作。 章節上的安排是這樣的。第二章將作飛行系統的特性描述。第三章討論Q 參數化的方 法、相關定理及控制器設計架構。關於Q 參數解耦設計的輸出入映射的特生及選擇法 ,將在第四章介紹。第五章則針對三種典型的飛行模式加以研究,並設計控制器。第 六章則總結全文。
URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT774327002
http://hdl.handle.net/11536/54200
顯示於類別:畢業論文