0.3510.81.40.30.61.2飞机滚转角速度（弧度/秒）飞机俯仰角速度（弧度/秒）0.25飞机偏航角速度（弧度/秒）0204060仿真时间（秒）801000.40.20-0.2-0.4-0.6-0.810.20.80.150.60.10.40.050.200204060仿真时间（秒）80100-100204060仿真时间（秒）80100
图36 初值为零小特征值横侧向模态激励小扰动方程的角速度
18161411.5飞机滚转角（弧度）飞机俯仰角（弧度）0204060仿真时间（秒）801001210864200.50-0.5-10204060仿真时间（秒）80100
图37 初值为零小特征值横侧向模态激励小扰动方程的姿态角
分析：横侧向长周期模态对应的特征值为稳定特征点，而短周期模态对应的特征值是不稳定的，这从图25-30和图32-37也能看出，无论是全量方程模型还是小扰动线性化模型，短周期模态激励下的状态响应都是不稳定的。对于长周期模态激励下的响应，小扰动线性化模型的结果能够很快的收敛；而全量方程模型的结果收敛速度较慢。
3.4.4升降舵单位阶跃输入
全量方程模型在MATLAB中的实现如下图所示。其中，配平升降舵偏角为-0.5714，配平油门开度为0.169，升降舵阶跃输入的幅值为0.05。 (1) 全量方程模型
图38 零状态升降舵阶跃输入全量方程模型
全量模型在升降舵阶跃输入下的响应结果如下图所示：
12912812710.813.613.40.6飞机轴向速度（米/秒）飞机法向速度（米/秒）12512412312212112011905001000仿真时间（秒）150020000.20-0.2-0.4-0.6飞机侧向速度（米/秒）05001000仿真时间（秒）150020001260.413.21312.812.612.4-0.8-112.205001000仿真时间（秒）15002000
图39 零状态升降舵阶跃输入全量方程的速度
10.80.63210-1-2-3-4-5x 10-310.80.6飞机滚转角速度（弧度/秒）飞机俯仰角速度（弧度/秒）0.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）15002000飞机偏航角速度（弧度/秒）05001000仿真时间（秒）150020000.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）15002000
图40 零状态升降舵阶跃输入全量方程的角速度
10.80.60.40.150.140.1310.80.60.4飞机滚转角（弧度）飞机俯仰角（弧度）0.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）15002000飞机偏航角（弧度）05001000仿真时间（秒）150020000.120.110.10.090.080.070.060.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）15002000
图41 零状态升降舵阶跃输入全量方程的姿态角
(2) 小扰动线性化方程模型
小扰动线性化方程模型在MATLAB中的实现如下图所示：
图42 零状态升降舵阶跃输入小扰动方程模型
小扰动线性化模型在升降舵单位阶跃输入下的响应结果如下图所示：
30028026010.80.651510飞机轴向速度（米/秒）飞机法向速度（米/秒）飞机侧向速度（米/秒）05001000仿真时间（秒）150024022020018016014012010005001000仿真时间（秒）15000.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-10-5-10-15-20-2505001000仿真时间（秒）1500
图43 零状态升降舵阶跃输入小扰动方程的速度
10.80.60.060.040.020-0.02-0.04-0.06-0.08-0.110.80.6飞机滚转角速度（弧度/秒）飞机俯仰角速度（弧度/秒）0.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）1500飞机偏航角速度（弧度/秒）05001000仿真时间（秒）15000.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）1500
图44 零状态升降舵阶跃输入小扰动方程的角速度
10.80.60.400.5飞机滚转角（弧度）0.20-0.2-0.4-0.6-0.8-105001000仿真时间（秒）1500飞机俯仰角（弧度）-0.5-105001000仿真时间（秒）1500
图45 零状态升降舵阶跃输入小扰动方程的姿态角
分析：从图39-45可以看出，飞机状态量最终趋于稳定，说明飞机纵向动态稳定；对比图39-41和图43-45可以看出全量方程模型和小扰动模型的动态调整时间都较长。飞机的纵向动态稳定和2对复根的实部都小于0相对应。
3.4.5副翼单位阶跃输入
副翼阶跃输入下全量方程在MATLAB中的实现如下图所示，副翼阶跃输入幅值为0.01。 (1) 全量方程模型
图46 零状态副翼阶跃输入全量方程模型
全量模型在副翼阶跃输入下的响应如下图所示：
1800.115170010飞机轴向速度（米/秒）飞机法向速度（米/秒）飞机侧向速度（米/秒）0102030仿真时间（秒）4050160-0.15150-0.20140-0.3-5130-0.4120-0.5-101100102030仿真时间（秒）4050-0.6-150102030仿真时间（秒）4050
图47 零状态副翼阶跃输入全量方程的速度
0-0.005-0.010.020-0.020-0.005-0.01飞机滚转角速度（弧度/秒）飞机俯仰角速度（弧度/秒）飞机偏航角速度（弧度/秒）0102030仿真时间（秒）4050-0.015-0.02-0.025-0.03-0.035-0.04-0.045-0.04-0.06-0.08-0.1-0.12-0.14-0.16-0.015-0.02-0.025-0.03-0.035-0.04-0.045-0.050102030仿真时间（秒）40500102030仿真时间（秒）4050
图48 零状态副翼阶跃输入全量方程的角速度
0-0.1-0.20-0.3-0.40.20.10-0.2飞机滚转角（弧度）飞机俯仰角（弧度）-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-10102030仿真时间（秒）4050-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6飞机偏航角（弧度）0102030仿真时间（秒）4050-0.6-0.8-1-1.2-1.40102030仿真时间（秒）4050
图49 零状态副翼阶跃输入全量方程的姿态角
(2) 小扰动线性化方程模型
小扰动线性化方程在MATLAB中的实现如下图所示：
图50 零状态副翼阶跃输入小扰动方程模型
小扰动线性化模型在副翼单位阶跃输入下的响应如下图所示：
120.5514.5012014飞机轴向速度（米/秒）飞机法向速度（米/秒）119.5飞机侧向速度（米/秒）0510152025仿真时间（秒）303540-5-1013.5119-1513-20118.5-2512.51180510152025仿真时间（秒）303540-30120510152025仿真时间（秒）303540
图51 零状态副翼阶跃输入小扰动方程的速度
0-1-2-3-4-5-6-7-810.80.60-2-4飞机滚转角速度（弧度/秒）飞机俯仰角速度（弧度/秒）0.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8飞机偏航角速度（弧度/秒）0510152025仿真时间（秒）303540-6-8-10-12-14-16-18-200510152025仿真时间（秒）3035400510152025仿真时间（秒）303540-1
图52 零状态副翼阶跃输入全量方程的角速度
01.5-501飞机滚转角（弧度）-100飞机俯仰角（弧度）0510152025仿真时间（秒）3035400.5-1500-200-0.5-250-10510152025仿真时间（秒）303540
图53 零状态副翼阶跃输入全量方程的姿态角