591和Kθ=1.05时的闭环传递函数为Р Р (9)Р由前式得,此飞行状态下飞机俯仰角和根轨迹之间的关系Р (10)Р (11)Р垂直速度控制系统方框图如图所示:Р 当控制率结构确定后,就可以进行参数选择了,首先确定的主要参数增益Kvs,然后再设计用于改善系统稳态进度的积分参数选择,首先确定系统的主要参数增益Kvsi.在比例积分控制中,Kvs起主导作用,而Kvsi则主要用于响应以改变稳定精度,因此在设计Kvs时,可先假定РKvsi为0,这样就可以Kvs作为闭环特征根的单一变量绘制根轨迹。 Kvs变化是的系统闭环特征根的根轨迹曲线如图(1)所示Р图(1)Р设计Kvs时,应使得系统的主导复极点是欠阻尼的,这样有利于Kvsi的选择,并满足闭环极点中仍存在一对主导复极点。Р如图(1)所示,当Kvs=0.936时,主导复极点的阻尼比0.601,震荡模态是由复极点S1,2=1.3897±j1.8459决定的Р为了设计Kvsi,需要对图(1)所示的系统的闭环特征方程进行变换。如图(1)所示闭环特征方程为Р (12)Р式中,其中Kvs已知。Р上式的两边同出因子得到Р (13)Р显然式(13)是以开环传递函数、增益构成负反馈系统的闭环特征方程,因此其闭环特征根是以其开环传递Gop进行绘制,显然满足式(12)、式(13)在Kvsi变化时的根轨迹是一致的要求。传递函数为Р (14)Р当Kvsi变化时,其闭环根轨迹如图(2)Р图(2)Р由于Kvsi将决定积分器工作时的性能,因此将主动复极点选择在阻尼比为0.7处,此时Kvsi=0.388Р 当Kvs=0.936,Kvsi=0.388,在指令垂直速度为1m/s的阶跃控制系统Р的垂直速度响应下如图(3)Р Р?Р图(3)Р 俯仰角度变化响应如图(4)Р Р?图(4)Р由图很明显可以得到,垂直速度进入2%误差带的调节时间大致为5s,这是基本可以接受的。
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