● 摘要
飞控系统的设计是一个反复迭代，不断优化的过程。蒙特卡罗分析是控制器分析综合的子过程。当完成初步的控制律设计并进行离线仿真后，对系统进行蒙特卡罗分析，分析变量的随机变化和系统的随机扰动对飞控系统的影响，如果这些扰动和变化对系统影响很大，应该在设计阶段加以考虑并设法减少其影响。本文首先介绍了蒙特卡罗分析的理论工具：随机数和随机变量的生成及校验。一是随机数生成，说明如何按给定概率分布生成随机数。对于系统的随机输入，建立了概率模型后，需要根据给定的概率分布模型生成随机数或随机序列。二是随机变量的建模，说明如何根据随机变量的样本建立其概率模型。然后应用蒙特卡罗方法对一个纵向电传飞控系统进行了仿真分析，仿真的目标参数为操纵期望参数CAP和延迟时间。在仿真中引入了包括设计因素、大气扰动和气动导数变化等随机因素。仿真的结果表明：影响飞行品质的主要因素是设计因素和大气扰动，特别是理想C*模型的自然振荡频率选择过小直接影响系统的性能，气动导数的变化对系统影响不大。接着针对某型无人机设计了自主着陆控制律。为使飞机具有抗扰动能力和抗侧风着陆能力，纵向控制律采取鲁棒 控制算法而横侧向控制律采取最优控制算法。并在此基础上对飞控系统在六自由度非线性模型上进行了蒙特卡罗仿真分析，引进了着陆过程中各种可能出现的干扰和变量偏差。仿真结果表明：设计的自主着陆控制律可以保证飞机安全着陆，并且保证飞机在存在干扰的条件下横侧向的着陆精度。关键词：蒙特卡罗，飞控，仿真，随机扰动
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