倾转旋翼机直升机模式横向通道控制律设计

来源：机械与电子杂志2025年第03期北京时间：

作者：叶晓宇;祖家奎;秦勇;刘世龙

单位：南京航空航天大学自动化学院,江苏 南京 211106

摘要：针对倾转旋翼机特殊的气动构型、不同的飞行模式以及模式横航向通道控制的稳定性、快速性和耦合性等需求,首先以 XV-15 倾转旋翼机为研究对象,建立其横航向动力学线性模型;其次针对倾转旋翼机直升机模式横向通道操纵冗余的问题,从定性和定量 2 个角度分析横向通道的飞行特性以及不同操纵方式的差异,提出了一种将倾转旋翼左右螺旋桨的横向周期变距与差动总距相结合的横向操纵方式,用于解决横向飞行的稳定与机动控制之间的矛盾,并采用经典控制方法对不同操纵方式分别进行了相应的横向控制律设计;最后基于 MATLAB / Simulink 和 X-Plane 视景软件搭建了倾转旋翼机飞行控制仿真系统,将所设计的横向控制律进行了仿真验证与对比分析。仿真结果表明,倾转旋翼机直升机模式飞行采用基于横向周期变距与差动总距相结合的横向控制律,能够有效克服常规单通道控制的缺点,具有更好的控制稳定性和动态响应特性。

关键词：倾转旋翼机;直升机模式;横向通道;操纵冗余;控制律设计