飞行器滚转通道地面半实物仿真系统研究.pdf

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1、第30卷第3期计算机仿真2013年3月文章编号：1006—9348(2013)03—0054—05飞行器滚转通道地面半实物仿真系统研究李东武1’2，张跃1，储海荣1，贾宏光1(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京1300039)摘要：为了验证飞行器滚转稳定控制系统，搭建了滚转通道地面半实物仿真平台。根据相关分析法，采用扫频技术，测量系统开环和闭环频率响应，验证利用开环频率特性计算闭环频率特性的正确性。考虑飞行器实际飞行条件，选择-15。C的

2、低温弹道作为典型弹道，在与滚转稳定控制系统相关的滚转阻尼与副翼舵偏效率分别变化20％的最坏情况下，测试飞行器滚转稳定控制系统的频域和时域特性。实验结果表明，该半实物仿真系统能够准确有效地测试飞行器滚转稳定控制系统的各种性能。关键词：飞行器；滚转稳定控制系统；半实物仿真；相关分析法中图分类号：V249．1文献标识码：BAircraftRollChannelGroundHardwareinLoopSimulationSystemLIDong—WUl”，ZHANGYuel，CHUHai—ron91，JI

3、AHong—guan91(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，ChangchunJilin130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing1300039，China)ABSTRACT：Inordertoverifythefeasibilityoftheaircraftrollstabilityc

4、ontrolsystem，arollchannelgroundhard-wareinloopsimulationsystemWasbuilt．Accordingtothecorrelationanalysisandsweeptechnology．tIleopenandclosedloopfrequencyresponsesweremeasuredtoverifythecorrectnessoftheopen—loopfrequencycharacteristicstocalculatetheclo

5、sed-loopfrequencycharacteristics．Byconsideringtheactualaircraftflightconditionsandselectingatypicaltrajectoryof-15。C，frequencydomainandtimedomaincharacteristicsofrollstabilitycontrolsystemweretestedwithrolldampingandaileronrudderpartialefficiencythate

6、ffectsrollstabilitycontrolsystemchangeby20％，whichistheworstease．Theexperimentalresultsshowthatthehardwareinloopsimulationsystemisabletoaccurate—lyandeffectivelytesttheperformanceoftheaircraftrollstabilitycontrolsystem．KEYWORDS：Aircraft；Rollstabilityco

7、ntrolsystem；HILS；Correlationanalysis1引言飞行器控制系统是航空航天飞行器的重要组成部分，为了更真实地验证和测试控制系统的可行性，在控制器设计完成并进行数字仿真后，需要进行地面半实物仿真实验。半实物仿真是指针对仿真研究内容，将被仿真对象系统的一部分以实物(或物理模型)方式引入仿真回路；被仿真对象系统的其余部分以数学模型描述，并把它转化为仿真计算模型。借助物理效应模型，进行实时数学仿真与物理仿真的联合仿真¨J。半实物仿真是有部分实物参与的仿真，通常主要参与的实物是末

8、制导系统，捷联惯性导航系统，自动驾驶仪及舵系统等。它与数学仿真的主要区别在于：用制导控制设备实物代替该部分的数学模型；目标特性用模拟器代替；弹体特基金项目：中国科学院知识创新工程国防科技创新重要项目YYYJ一1122收稿日期：2012—06—13··——54---——性和目标运动学特性由仿真计算机实现；增加许多模拟环境的物理效应装置，如三轴仿真转台、力矩加载器等旧J。半实物仿真在型号研制和一些复杂的专题试验研究中占有极其重要的地位。为了更真实地测试和验证某飞行器滚转通道控制系统，本