题目：运输机空投人机系统特性分析及控制策略研究

运输机在军事领域中占有重要的地位，同时在民航/货运中也具有广泛的应用。空投是运输机的主要飞行任务之一，广泛应用于军事和国民经济部门中。空投货物的过程会引起运输机质量、质心、转动惯量等变化，进而导致飞行状态发生明显变化，因此需要研究空投对于运输机飞行状态的影响。

在运输机空投过程中出现的人机不良耦合会降低飞行安全等级。驾驶员合理的控制行为能有效避免人机不良耦合的发生。本文首先建立了空投任务人机系统模型，用来进行运输机空投过程的仿真，并在此基础上分析了运输机空投的动态特性。

设计了三种不同的空投驾驶员控制行为，分别为俯仰角补偿控制、升降舵保持控制及驾驶员预操纵控制。对所设计的驾驶员控制行为进行模型化研究，并利用该模型进行空投的人机系统闭环仿真计算，研究各控制行为的控制效果。最后，在飞行模拟器上进行驾驶员在环实时仿真实验。驾驶员在环实时仿真实验结果与人机闭环仿真计算结果一致，所建立的驾驶员模型能够较准确地描述其在空投过程中的控制行为特征。

对比不同操纵策略的仿真结果可知，驾驶员预操纵具有更好的控制效果。俯仰角补偿控制需要进行连续的复杂跟踪，容易引起驾驶员疲劳且会引起运输机俯仰姿态剧烈变化发生，不利于飞行安全。升降舵保持控制有效的改善了俯仰姿态振荡问题，控制效果优于俯仰角补偿控制。驾驶员预操纵基于空投任务运输机飞行状态变化趋势的先验知识，所设计的两种预操纵控制行为均取得了较好的控制效果。仿真结果表明，各飞行状态变化量均满足运输机空投段性能要求，达到了预期的控制目标。