题目：舰载机自动着舰系统综合控制设计及仿真研究

舰载机自动着舰系统能够引导和控制舰载机在各种天气、海况下实现航空母舰甲板上的安全着舰，保证舰载机高效率地完成批次降落，大大提高舰载机着舰的安全性、准确性和自动化程度。本文以螺旋桨舰载机为研究背景，重点研究了舰载机纵向自动着舰控制系统的综合设计。由于进场动力补偿系统在着舰过程中具有重要的作用，为了真实反映涡桨发动机的推力特性，本文不仅建立了舰载机飞机模型、大气紊流模型和甲板运动模型，并且建立了详细的推进系统模型，最终得到飞机/发动机一体化模型，为自动着舰系统的设计研究建立基础。针对传统自动着舰控制方案中存在的系统耦合缺陷，提出了基于改进的LQR方法和稳定逆方法的飞行/推进综合控制方案，以一种更加系统、综合的方法完成自动着舰系统的设计。其中，改进的LQR方法用于反馈控制器的设计，稳定逆方法用于前馈控制器的设计，以实现轨迹的精确控制和速度保持，仿真结果表明，该方案较传统方案具有更好的着舰响应性能。此外，在自动着舰控制系统中，综合分析了甲板运动、雷达电子噪声和大气紊流扰动等环境因素对自动着舰的影响，并进行了补偿、抑制设计及仿真验证。针对甲板运动对着舰的影响，研究了甲板运动预报和补偿技术，将甲板运动信息补偿至自动着舰系统中，实现了舰载机对甲板运动的同步跟踪；针对雷达电子噪声的影响，研究了雷达噪声抑制技术，有效地抑制了雷达噪声对系统的不利影响。