什么是飞机配平
飛機(jī)配平即尋求飛機(jī)平衡點(diǎn),比如在一定速度和高度下定直平飛,飛機(jī)需要力平衡和力矩平衡,平衡是飛機(jī)穩(wěn)定飛行的基礎(chǔ),在達(dá)到力與力矩平衡的基礎(chǔ)上我們才能分析擾動(dòng)下飛機(jī)能否正常飛行。若升力都無法克服重力或力矩不為零,那飛機(jī)是不可能定直平飛的。
配平的要求就是保持該狀態(tài)下各狀態(tài)量為定值,比如定直平飛那么就要求速度不變、迎角不變、高度不變、航跡角不變.....,變化的量只是x,實(shí)質(zhì)上x、y、z三個(gè)坐標(biāo)可以用其他狀態(tài)量算出來,在配平時(shí)我們不考慮。保持不變?cè)跀?shù)學(xué)上即導(dǎo)數(shù)為零,但是在數(shù)值計(jì)算情況下嚴(yán)格等于零是不現(xiàn)實(shí)的,為了達(dá)到最佳配平效果我們引入代價(jià)函數(shù)即使得各狀態(tài)量導(dǎo)數(shù)的平方和最小。
配平應(yīng)當(dāng)由三部分組成,首先是非線性方程組,用于計(jì)算狀態(tài)量的導(dǎo)數(shù),其二是代價(jià)函數(shù),用于計(jì)算各狀態(tài)量導(dǎo)數(shù)的平方和,最后是配平函數(shù),即在非線性方程組的約束下計(jì)算使得代價(jià)函數(shù)最小的解,如定直平飛狀態(tài)配平就是求該狀態(tài)下使得代價(jià)函數(shù)最小的迎角、升降舵以及推力的值。
具體可以參考《現(xiàn)代飛機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)與控制》。
? ? ?《現(xiàn)代飛機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)與控制》當(dāng)中采用的是fminsearch求解,fminsearch是非線性無約束最優(yōu)化問題的求解器,想要在配平時(shí)加一些約束可以采用matlab求解有約束非線性優(yōu)化問題的函數(shù)fmincon,意味著我們可以約束配平舵偏角或推力使其在某一個(gè)值或是某個(gè)范圍,具體使用參考相關(guān)資料即可。在matlab中可以利用trim函數(shù)對(duì)simulink模型進(jìn)行配平,其核心也是fmincon。
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總結(jié)
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