(完整版)飞机动力学模型建立VIP专享VIP免费

建立飞机飞行动力学模型飞机的本体飞行动力学模型分为非线性模型和线性模型。如图所示,线性模型常用于飞机的飞行品质特性分析和飞行控制律设计,而非线性模型通常用于飞机稳定性和操纵性特征的精确估计,从而进行各种非线性特征和线性模型的误差分析。另外,非线性模型还特别用在一些特殊的飞行任务,例如大迎角和快速机动飞行等线性模型不适用的场合。非裁牲模型：主要进持传真睑址和非线性分析魏性模型：主要进行飞机飞行品质分新和飞行控制律谏计建立全量非线性六自由度运动方程(1)刚体飞机运动的假设['3]:①飞机为刚体且质量为常数;②固定于地面的坐标系为惯性坐标系;③固定于机体的坐标系以飞机质心为原点;④忽略地球曲率，即采用所谓的“平板地球假设”；⑤重力加速度不随飞行高度变化;以上假设是针对几云J<3,H<30加飞机的。(2)坐标系说明:①地面坐标轴系凡一O。x:夕。29:在地面上选一点09,使xg轴在水平面内并指向某一方向，z。轴垂直于地面并指向地心,yg轴也在水平面内并垂直于x。轴，其指向按照右手定则确定，如图2—3(a)②机体坐标轴系凡一d朴忆:原点O取在飞机质心处，坐标系与飞机固连,x轴在飞机对称面内并平行于飞机的设计轴线指向机头,y轴垂直1、占—U：：—jyp—亠A)—!亠qC亠1卩心二二w7-心-1品pq-八3-mg+a-i:x(p-Q=比=v运动方程组：0片y于飞机对称面指向机身右方，：轴在飞机对称面内，与X轴垂直并指向机身下方，如图2—3(b)。图N3常用塑标系说(3)刚体飞机的全量六自由度非线性运动方程为：力方程组：a，地面坐标轴系片_q玉b.机腔标轴系爲_财"壬—+gcos0$iii0+—(»曲+打初『咖)^=^u-pv+gcos(9cos^+-^(ZOTro+Zpropulsion)力矩方程组：//一亿厂7?)-乙(八网)—人(0—⑺)=.叭=Riff=(qsin0+rcos0)cos^'©=p十gsin0tanB+厂costan0召◎，K」耳」…沟da导航方程组：=ucos^/cos^+v(-sint//co5(i+cos^/sin9sin^)斗wfsin^sin^+cossin/9cosy,r二usini/cos6十v(cos^cos(3+sin^/sm0sin0)+wf-cos^sinQ+sinysiri^cos^)h二ysin(9-vcos^sin^-n^cos^cos^符号说明:EgS#rhn飞机质量，重力加速度：花机机翼面积、平均V动眩长利展长：速度矢量代分别任体轴垂.儿？匕的投影;p.q.r体轴系相对于地轴系旋转曲速度矢量分别在体轴系兀•八匸上的投影;出心丫唉忆卡气动力在体#0系各轴上的投影；―已吋岭诃如.乙唤唤推力在休轴系各轴上的投影*吏机的俯仰角、滚转角和偏航角：飞机迎角、侧滑角和绕速度轴矢量的滚Hffi；乜机速度矢量、飞机航迹倾斜角、航迹偏转角；飞机体轴系下各轴的转动惯量：飞机休轴系下各轴的惯性积；飞机所受升力r駅力、侧力和发动机推力；合力矩分别在体轴義工」吐上的投影；也机位置矢量在地轴系上的投愍和飞机高度：飞机升降蛇偏角、副翼偏角、方向舵偏角和油门位置;建立飞机小扰动线化方程（1）基本假设：①小扰动假设:我们把运动状态与飞机基准运动状态差别很小的扰动运动称为小扰动运动。采用小扰动假设线化后的方程,在大多数情况下均能给出足够满意的结果。这是因为:a、在大多数飞行情况下，各主要气动参数的变化与扰动量成线性关系;b、飞行中即使遇到相当强烈的扰动,在有限的时间内飞机的线速度和角速度也往往只有很小的变化量。②飞机具有对称面（气动外形和质量分布均对称）则-J；'-=（「且略去机体内转动部件的陀螺力矩效应。③在基准运动中，对称平面处于铅垂位置（即e=0）,且运动所在平面与飞机对称平面相重合（即B=0）。在满足上述条件下，可以推论出:纵向气动力和力矩对横侧参数在其基准运动状态下的倒数均等于零。横侧气动力和力矩对纵向运动参数在基准运动状态下的导数也均等于零。因此在扰动运动中,纵向气动力和力矩只与纵向运动参数有关,而横侧向气动力和力矩也只与横侧运动参数有关。这样扰动运动方程组可以分离为彼此独立的两组:一组只包含纵向参数，即飞机在铅垂平面内作对称飞行时的运动参数称为纵向扰动运动方程组;另一组只包含横侧参数即飞机在非对称面内的运动参数血•好fj力，：①•等，称为横侧向扰动运动方程组。如果飞机的基准运动不仅是在对称面内飞行，而且是等速直线运动，则这时的基准运动称为“对称定常直线飞行”，简称“对称定直飞行”。在...