共軸雙旋翼直升機(jī)懸停方向的控制實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告-全文預(yù)覽
【正文】 制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 7 化簡后的結(jié)構(gòu)圖如下 穩(wěn)定性分析 2 1(1 )m m tT s K K K s K? ? ?D(S)= 根據(jù)勞斯判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定需滿足 10100mmtTK K KK????????? 穩(wěn)態(tài)性能分析 R(s) 11m m tKT s K K K?? 1s C(s) _ R(s) 1bK mK 11KTsm? 1aK 1s tK N(s) 2bK mK 11KTsm? 2aK tK N(s) _ _ _ C(s) 自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 8 1 1 201111()( 1 )( 1 )(1 )[ 1 ](1 )a m b bm m tm m tmtmmtK K K K KGsT s K K K sKT s K K K sKK K KTs sK K K???????????（ ） 此系統(tǒng)為Ⅰ型系統(tǒng) 111() mtssvK K Ke KK?? ? ? 因此，要求系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)態(tài)性能，需設(shè)置合理的 K 值。 控制系統(tǒng)的輸入量是預(yù)期的直升機(jī)的懸停方向，輸出量即為實(shí)際的懸停方向。在發(fā)動(dòng)后，旋翼在水平面內(nèi)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)豎直向上的角動(dòng)量。 電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩平衡方程： () ( ) ( ) ( )mm m m m cdtJ f t M t M tdt? ?? ? ? 式中， mf 是電動(dòng)機(jī)和負(fù)載折合到電動(dòng)機(jī)軸上的粘性摩擦系數(shù)； mJ 是電動(dòng) 機(jī)和負(fù)載折合到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 目錄 引言 ………………………………………………………………………………… 1 研究背景 ………………………………………………………………………… 1 研究對(duì)象特點(diǎn)分析 ………………………………………………………………… 1 工作過程 ………………………………………………………………………… 2 （ 1） 控制系統(tǒng)建模 …………………………………………………………… 2 （ 2） 控制系統(tǒng)時(shí)域分析 ……………………… ……………………………… 2 （ 3） 控制系統(tǒng)頻域分析 ……………………………………………………… 2 （ 4） 控制系統(tǒng)校正 …………………………………………………………… 2 研究現(xiàn)狀 ………………………………………………………………………… 3 目錄 ………………………………………………………………………… ………… 3 ………………………………………………………………… 4 …………………………………………………………… 4 被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型 ……………………………………………… ………… … 5 ………………………………………………………………… 6 穩(wěn)定性分析 …………………………………………………………………… 7 穩(wěn)態(tài)性能分析 ……………………………………………………………… … 7 動(dòng)態(tài)性能分析 ………………………………………………………………… 8 設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 9 4．仿真驗(yàn)證 ………………………………………………………………………… 12 5．結(jié)論 …………………………… …………………………… ………………… … 19 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 20 附錄 ………………………………………………………………………………… 20 自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 4 直流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 電樞控制直流電動(dòng)機(jī)的工作實(shí)質(zhì)是將輸入的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，也就是由輸入的電樞電壓 ()aut在電樞回路中產(chǎn)生電樞電流 ()ait，再由電流 ()ait與激磁磁通相互作用產(chǎn) 生電磁轉(zhuǎn)矩 ()mMt從而拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。既要保證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有良好的性能，滿足技術(shù)指標(biāo)的要求；又要照顧到經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。由于頻率特性物理意義明確，并且 頻域分析可以 兼顧動(dòng)態(tài)響應(yīng)和噪聲抑制兩方面的要求。 （ 2） 控制系統(tǒng)時(shí)域分析 在確定了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的分析。 工作過程 （ 1） 控制系統(tǒng)建模 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)內(nèi) 部物理量（或變量）之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 目前國內(nèi)研制的共軸式直升機(jī)采用的是半差動(dòng)航向操縱形式，總距、航向舵機(jī)固聯(lián)在主減速器殼體上，縱橫向舵機(jī)固聯(lián)在總距套筒上，隨其上下運(yùn)動(dòng)。共軸式直升機(jī)氣動(dòng)力對(duì)稱，其懸停效率也比較高。有兩副旋翼產(chǎn)生升力，每副旋翼的直徑也可以縮短。這樣，就用不著再裝尾槳了。在實(shí)驗(yàn)方面，從 20 世紀(jì) 50 年代起，美國、日
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