飞行力学课程实验指导

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1、BEIHANGUNIVERSITY航空科学与工程学院《飞行力学》课程实验班级学号姓名实验一：飞机典型运动模态分析一、实验目的1.掌握常规布局飞机的模态特点二、实验仪器和设备1・MatlabSimulink三、实验原理参阅：1.飞行仿真课程实验指导书.北航509教研室2.方振平，陈万春，张曙光编.航空飞行器飞行动力学.北京航空航天大学出版社，20051.熊海泉等编.飞机飞行力学.航空专业教材编审组，19902.EtkinB.AircraftDynamics一StabilityandControl(3rded.).JohnWiley&Sons,Inc.,1996四、实验实验准备：1.实验前复习有关

2、飞机典型运动模态的内容；2.听取实验指导教师介绍：Simulink模块搭建方法，脉冲操纵方式的特点;3.拟定操纵施加方案，须包括下列任务要求：1)分析给定线性飞机运动模态特点，计算基本模态参数；2)激发典型的纵向运动和横航向运动典型模态。实验过程：1.仔细观察实验指导教师的演示；2.由动力学矩阵计算基本模态参数；3.在Simulink中搭建给定线性飞机仿真模型，施加激励并记录数据。实验一：纵向在Simulink中搭建的仿真模型如下图所示，其中,变S：[AVqe],控制输入S8p0.03610-0.138-_0r-2.02410-0.160-6.97-2.9850-110010_0■0■-0.

3、0451-0.37昇=0.336（1」）1.对仿真数据进行绘图及分析，并从中提取飞机模态参数；对于上述模型进行仿真，时间取200s,响应曲线如下图所示,Timeoffset:0实验二：横航向在Simulink中搭建的仿真模型如下图所示,其中，变量：［0rpA0］,控制输入［戈■-0.1008-100.0688-・00.0288-1.301-0.257-0.03460,B=0.01875-0.864-2.7010.397-1.2320-1.620.3920010_00_A(1.2)对仿真数据进行绘图及分析，并从中提取飞机模态参数；对于上述模型进行仿真，时间取500s,响应曲线如下图所示,be

4、1.编制实验报告。数据处理：1•根据记录数据，提取与任务要求相关的仿真数据，并绘制曲线；2.提取飞机飞行纵向和横航向模态参数；3.将由动力学矩阵所得模态参数与由仿真数据所得模态参数进行对比。五、实验报告要求1.提交数据处理结果，并进行必要的分析;附、实验用飞机动力学矩阵1.纵向变＞：［AV血q,控制输入农6-0.04510.03610-0.138-_0r-0.37-2.02410,B=-0.1600.336-6.97-2.9850-1100010_00A(1.3)2.横航向变量：［0rp■-0.1008-100.0688~・00.0288-1.301-0.257-0.03460,B=0.018

5、75-0.864-2.7010.397-1.2320-1.620.3920010__00_A=△0］，控制输入［戈(1.4)实验二：飞机纵向动态特性条件分析一、实验目的1.了解俯仰静稳定性导数对纵向稳定性的影响；2.了解简单的控制增稳原理二、实验仪器和设备1・MatlabSimulink三、实验原理参阅：1.飞行仿真课程实验指导书.北航509教研室2.方振平，陈万春，张曙光编.航空飞行器飞行动力学.北京航空航天大学出版社，20053.熊海泉等编.飞机飞行力学.航空专业教材编审组，19904.EtkinB.AircraftDynamics一StabilityandControl（3rded.）.

6、JohnWiley&Sons,Inc.,1996四、实验实验准备：1.实验前学习有关飞机控制增稳的内容（教材p313）；2.听取实验指导教师介绍：Simulink模块搭建方法，飞机控制增稳方法；3.拟定俯仰静稳定性导数变化及控制增稳方案，须包括下列任务要求：1）调节俯仰静稳定性导数，使线性飞机模型丧失稳定性；2）增加增稳控制，使飞机恢复稳定性。实验过程：1.仔细观察实验指导教师的演示；2.在实验一所搭建的飞机仿真模型基础上，调节俯仰静稳定性导数，使线性飞机模型丧失稳定性，并记录仿真数据；1.增加增稳控制，使飞机恢复稳定性，并记录仿真数据。1.对仿真数据进行绘图及分析；2.编制实验报告。数据处理

7、：1•根据记录数据，提取与任务要求相关的仿真数据，并绘制曲线;2•计算增加增稳控制后飞机的A阵，并进行模态分析。实验一：纵向在Simulink中搭建的仿真模型与实验一中相同，变量也相同，为:[0rp△©],控制输入[戈戈]。StepalphaConstantthetaGain-0.04510.03610一0」38〕「01-0.370.336-2.0241-6.97-2.985-0.160(1.5)