哈工大4系飞行器控制实验指导书.doc

《哈工大4系飞行器控制实验指导书.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、匡行貉挫制实验摘导夯HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY挫制科学与工程敎学窠验中心2005年3耳一、实验目的和意义二、实验的基本要求三、Matlab语言基础四、实验项目（一）实验一飞行器纵向稳定系统综合设计（二）实验二飞行器侧向稳定器观测器的设计（三）实验三飞行器爬升率与空速的保持与指令控制（四）实验四飞行器3维飞行动画仿真实验一、实验目的和意义作为航天学院的学生，掌握飞行器控制方面的知识是必要的。仅仅通过课堂教学，学生很难切实地掌握飞行器控制的知识，很难熟练地应用飞行器控制的方法。为了使学生更深刻地理解飞行器控制方面的知识，开设本实验是必要的。通过飞行器控制实验，可

2、以使学生更直观地理解课堂上学到的理论，使学生能真正做到理论与实际相结合，会应用课堂上所学到的理论来进行飞行器控制系统的设计，同时，使学生掌握用Matlab进行飞行器控制系统分析与设计的方法。二、实验的基本耍求1・更求学生能较熟练地使用控制系统分析设计软件（Mntlab）来进行系统分析与设计。2•要求学生能熟练地使用Matlab软件进行编程，并在该软件环境下进行调试。3.要求学生掌握模态控制理论（模态可控、模态可观结构分析；模态控制器设计，模态观测器设计），并编制相应的matlab函数。4.要求学生能使用所编制的程序进行飞行器控制系统的分析与综合。三、Matlab语言基础(一)matla

3、b软件的编程环境1.找到MatlabMatlab，matlab软件被止确安装后，可以将该图标拖曳到桌而上或快捷工具栏中以方便使用。2.启动Matlab点击Matlab图标会弹出如下窗口(二)飞行器控制实验中要用到的matlab语句1.赋值语句：A=[010;001;-6-11-6]2.矩阵的维数：[行洌]=sizc(A)3.矩阵的秩：n=rank(A)4.矩阵的逆：B=inv(A)5.求特征值和特征向量：[V,eva]=eig(A*)V为A1*的广义模态矩阵,eva=diag(Xh...X)6.矩阵的转置：A凶为是实数阵所以转置可以用A，,A，是A的共扼转置而U,V等复数阵的转置耍用c

4、onj(V7.子阵的抽取：A(i:j,m:n);A(:,l);A(i,j)&矩阵四则运算：(维数要一致)表达式与标量数值运算同9.循环语句：fori=l:l:n+l程序行end10.条件判断：if(a~=b)程序行end11.结果显示控制:语句后而加“；”则不显示结果。12.将某个变量从工作区中清除clearParaEva;9.m函数：function[AC,KVT]=Slmodectrl(A,B,evaO,eval)函数体endfunction要求m文件的文件名与函数名一致。10.绘制某个量的关于时间的曲线：plot(t,x(L：))逗号分割两个向量(行或列均可)，左边为横朋标，右边

5、为纵朋标grid加栅格axis([xOxlyOylj)确定坐标系大小figure(i)定义新图，设定当前图以上语句及其它感兴趣的函数、语法的详细使用说明可以参阅MATLAB的帮助。四、实验报告空行貉挫制窠验扳告（实验报告模版在ftp://219.217.250.117/incoming中卜载）HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY班级：学号：姓名：时间：2011年12月12H挫制科学与工程敦学实验中心2006年72月(%1)实验一飞行器纵向稳定系统综合设计1.实验要求：(1)掌握单输入多模态控制的设计步骤，及各参数的确定；(2)会用讥输入多模态控制方法设计匕亍器的稳态控

6、制器；(3)会用Matlab工具2.实验过程：(从Matlab的工作区中将输入和计算过程复制粘贴过來，可以改变一下字体大小和格式)•表2-1纵向短周期模态的模态控制(1)飞机原始数学模型状态变量：输入变量：A:»A=[-0.602,l;-15.98&・0.5]A=-0.60201.0000-15.9880-0.5000B:»B=[-0.0848;-9.439]B=-0.0848-9.4390(2)A的特征值和特征向量特征向量矩阵(在Matlab直接计算出來的U的结果上乘以自己的学号(两位))L:U:V:»[U,L]=eig(A)U=0.0031・0.2426i0.0031+0.2426

7、i0.97010.97010-0.551()-3.9982i»U=U*28U=0.0866・6.7928i0.0866+6.7928i27」63427.1634»V=conj(inv(U))*V=0+0.0736i0-0.0736i0.0184-0.0002i0.0184+0.0002i⑶配置要求（AC的特征值）LC:»LC=[-2.1+2.142i;-2.1-2」42i]LC=21000+2.1420i-2.1000・2.1420i(1)模态