清华大学学报(自然科学版)

作者：安阳, 王天舒

单位：清华大学 航天航空学院, 北京 100084

关键词：飞行动力学,线性化,大攻角,大舵偏角,高精度,小扰动法

基金：国家自然科学基金项目(12172213)

针对飞行器大攻角与大舵偏角等不满足传统模型假设的飞行特点, 采用小扰动法建立了飞行器刚柔耦合飞行动力学线性化模型, 并与航天工程中常用模型进行了对比分析。推导了矩阵形式的动力学方程线性化的一般形式, 得到了飞行器纵向动力学模型的方程系数。给出的舵面摆动惯性力与力矩的线性化表达式, 精确描述了攻角与舵偏角的扰动对摆动惯性力与力矩的影响。通过在大攻角与大舵偏角条件下将该文推导的线性化模型、 传统线性化模型与原始的非线性模型的仿真结果进行对比, 验证了所提出的模型具有更高的仿真精度。该文指出了传统模型将攻角和操纵机构摆角视为小量可能导致较大误差, 为飞行器制导与控制系统设计提供了高精度的线性化模型。

来源：2024年第9期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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