飞行力学大作业 SY1105401 白斌
?Cx?X?V?X12?Cx12c?Cx1X )0()0?()0()0?0??u0S()0??u0S()0??u0cSCxqq?(
?V?q?Cx?q同理可得到气动导数如下:
X1w?
2?u0SCx?
X1w?2?u0SCx?
X?e?1?u20SCx?e
2 Y1v?2?u0SCy? Y 1 r? 4?u0bSCyr Y
?1?u2?r0SCy? 2r
Zu???u0SCwcos? Z?T?0
L1v??u 20SbCl?
L?1r4?u0Sb2Clr
L12 ?r?2?u0SbCl?r
N?1p4?u20SbCnp
N12?
a?2?u0SbCn?a M?T?02?q22u0?q4X??uu0u0SCwsin??VX?Ta?T???TYp?14?u0bSCypY12?a?2?u0SCy?aZ1q?4?u0cSCzqZ1w?2?u0SCz?Z12?e?2?u0SCz?eL1p?4?u0Sb2ClpL1?a?2?u20SbCl?aN?1v2?u0SbCn?N1r?4?u0Sb2CnrN1?r?2?u20SbCn?r16
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M?0u 12M??ucSCmq0 q4
求出气动导数后,根据已给条件: 飞机 S (m2) B 27.87 并通过气动数据表格求出气动导数具体的值,带入A和B的矩阵中,可以得到 纵向:
c 1Mw??u0ScCm?21M?e??u02ScCm?e2u0?60m/sIx kg?m2 12874.84 ??0.7356kg/m3Iy (m) 3.45 B (m) 9.144 M (kg) 9298.64 Iz kg?m2 85552.11 Izx kg?m2 75673.62 kg?m2 H m 1331.4 1001 0 x?Ax?Bc
? 0.0234 0.0011 0.1704 -8.1934?? 1.3064 -0.0013?? -0.2731 -136.1696 66.7384 -5.3766?? 0 -0.0302??? 其中A?? B??? 0 0.0013 -0.3063 0?? 0 0.0557?????? 0 0 1.0000 0? ? 0 0?横侧向:
x?Ax?Bc
? 0.0013 0.1685 -59.6982 8.1934?? 0.0042 0.0114?? -0.0009 -0.4291 1.1746 0?? -0.6970 0.2906?? B??? 其中A??? -0.0001 0.0379 -0.1689 0?? 0.3003 -0.1809????? 0 1.0000 0.6562 0 0 0????
求出纵向、横向系统矩阵的特征值如下: 纵向: -136.1702 -0.3053 0.0259
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-0.0029
横向: -0.5530 0.0781 + 0.1440i 0.0781 - 0.1440i -0.2000
4 基于小扰动线化方程和全量运动方程,分别计算在升降舵和副翼单位阶跃输入下(1o≈0.01745 rad),飞机各状态变量的时域响应,对比分析两种模型的计算结果。
(1)基于小扰动线化方程,计算升降舵和副翼在单位阶跃输入下(1o≈0.01745 rad),飞机各状态变量的时域响应。
在Matlab中利用Simulink模块建立纵向x?Ax?Bc 微分方程,如下图所示:
在参数设置中设置升降舵偏角输入为1o≈0.01745 rad,输出结果图形如下:
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在Matlab中利用Simulink模块建立横向x?Ax?Bc 微分方程,如下图所示:
在参数设置中设置副翼偏角输入为1o≈0.01745 rad,输出结果图形如下:
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