“全機(jī)升力焦點(diǎn)在質(zhì)心前1%位置，為靜不穩(wěn)定設(shè)計(jì)。”

“由圖可以看出，對于迎角的俯仰力矩導(dǎo)數(shù)為正值，俯仰力矩隨迎角增大而增大，符合靜不穩(wěn)定飛機(jī)特性。”

“針對系統(tǒng)配平狀態(tài)下的開環(huán)特性進(jìn)行了分析，其根軌跡圖顯示，該飛機(jī)縱向通道長周期變量和短周期變量對應(yīng)的特征根均為共軛復(fù)根，且都有正實(shí)部，具有靜不穩(wěn)定特性，隨時(shí)間振蕩發(fā)散。”

“而橫側(cè)向的短周期變量為擁有負(fù)實(shí)部的較大共軛復(fù)根，振蕩衰減較快，長周期變量的特征根則為兩個(gè)正實(shí)根，隨著時(shí)間增長恒定增大。”

同樣的，當(dāng)張弗雷講到這里的時(shí)候，下面的學(xué)生也都默認(rèn)課程設(shè)計(jì)的優(yōu)秀名額又少了一個(gè)。

不少學(xué)霸露出了懊悔的表情，他們一開始就不應(yīng)該為了課程設(shè)計(jì)的完成度而對飛機(jī)構(gòu)型做出妥協(xié)。

現(xiàn)在看來，平庸的設(shè)計(jì)根本不能抓住評委教授們的眼球，之前花費(fèi)的那些功夫算是白干了。

真是開什么玩笑，明明問過以前的學(xué)長學(xué)姐，大家也都是這么做的啊，怎么今年就多了這么兩個(gè)妖孽。

不過跟有些躁動(dòng)的學(xué)生不同，幾個(gè)評委卻仍目光灼灼的看著臺上的張弗雷，等著聽他講接下來的內(nèi)容。

尤其是陳教授，作為飛行力學(xué)系的主任，他趁剛剛那一小會(huì)功夫就把張弗雷關(guān)于增穩(wěn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)那一部分翻來覆去看了好幾遍。

甚至還掏出筆在上面圈寫了許多內(nèi)容，準(zhǔn)備等下詢問張弗雷為什么要這樣設(shè)計(jì)。

畢竟之前講的那些根軌跡分析和穩(wěn)定性判斷看似很厲害，實(shí)際上也就只能忽悠忽悠外行人。

其所用的公式在書本上都寫的明明白白，甚至連計(jì)算過程都給好了，只需要把做好歸一化的氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)代進(jìn)去，就能直接求得最后的結(jié)果。

真正從事這個(gè)行業(yè)的人都明白，最能體現(xiàn)一個(gè)人對于飛行器的了解程度，體現(xiàn)其水平的地方就在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之上。

內(nèi)環(huán)的前饋信號到底是選迎角這個(gè)零階變量還是俯仰角速率這個(gè)一階變量，或者說像某位成年人一般，選擇我全都要。

單是這一點(diǎn)就能難倒很多接受過完整專業(yè)教育的科班畢業(yè)生，畢竟從書本上只能獲取修建學(xué)術(shù)大樓的磚頭和水泥，真正的技巧全部都藏在工程實(shí)踐之中。

而且不僅如此，單單只是前饋一個(gè)狀態(tài)變量只能改善飛機(jī)的穩(wěn)定性，增穩(wěn)控制作為現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)中最常見的控制方式，其優(yōu)點(diǎn)就在于能夠平衡穩(wěn)定性和操縱性這一對冤家。

飛行員雖然控制的是飛機(jī)的氣動(dòng)舵面，但其實(shí)際想要操縱的卻是飛機(jī)的姿態(tài)、飛機(jī)的機(jī)動(dòng)，舵面的變化只不過是中間的一個(gè)環(huán)節(jié)罷了。

所以控制系統(tǒng)在做好穩(wěn)定性的同時(shí)還需要額外對飛行員的指令進(jìn)行補(bǔ)償，就像剛才內(nèi)環(huán)的選擇一樣，這里面臨著同樣的問題。

是以代表機(jī)動(dòng)的過載指令優(yōu)先，還是代表姿態(tài)的俯仰角速率……

如此的選擇還有很多很多，每一個(gè)選擇都會(huì)對整個(gè)控制系統(tǒng)的響應(yīng)特性造成深遠(yuǎn)的影響，進(jìn)而決定整架飛機(jī)的飛行性能。

陳教授目光炯炯的看著臺上的張弗雷，等著聽他講解自己到底是怎么來設(shè)計(jì)這套控制系統(tǒng)的。

“該飛機(jī)采用增穩(wěn)控制來對縱向靜不穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，其中內(nèi)環(huán)前饋?zhàn)兞渴褂萌珷顟B(tài)反饋，即同時(shí)反饋迎角和俯仰角速率狀態(tài)量。”

“該方法可以將系統(tǒng)的極點(diǎn)配置至任意位置，實(shí)現(xiàn)任意的阻尼比和固有頻率，根據(jù)前面所述的飛機(jī)巡航狀態(tài)，我們以15000米高度和秒速250米為狀態(tài)點(diǎn)對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置，此時(shí)飛行速度為0.85馬赫，未進(jìn)入跨音速段。”

“目標(biāo)極點(diǎn)為-1.6±1.2i之后，此時(shí)縱向系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率分別為0.8和2Hz，我們使用MATLAB的place函數(shù)對反饋增益進(jìn)行求解，得到迎角和角速率的反饋增益值分別為-103.227和-12.583。”

“將該增益帶入系統(tǒng)并進(jìn)行階躍指令仿真，最終系統(tǒng)上升時(shí)間為0.7s，超調(diào)量為13%，無穩(wěn)態(tài)誤差。”

其實(shí)講到這個(gè)地方，下面能聽懂的也就只剩下陳教授和另外一個(gè)飛行力學(xué)出身，如今在搞集群控制的老師了。

事實(shí)上即便是他們，此刻也愣住了，這東西真的是一個(gè)本科生能搞出來的？

太不科學(xué)了吧！

而其他人，不論是學(xué)生還是那些結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)方向的教授，完全就是懵逼的狀態(tài)。

我是誰？

我在哪？

我要干什么？

這特么不是本科生的課程設(shè)計(jì)答辯嗎，怎么感覺我好像強(qiáng)行拉去聽一個(gè)博士的學(xué)術(shù)交流……

握草，等下我要問什么問題，能去撒個(gè)尿嗎？

工科行業(yè)，隔行如隔山，即便同處飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)，但不同方向之間的差別可要比文科專業(yè)之間的差別還要大得多。

畢竟固體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、飛行力學(xué)與控制以及人機(jī)環(huán)控這四個(gè)方向，代表的可是完全不同的四個(gè)知識門類。

無論哪一個(gè)摘出來，都是能單獨(dú)成系的存在。

不過張弗雷并沒有管自己的聽眾作何感想，他自顧自的翻到下一頁，講起了仿真部分的內(nèi)容。

“在完成增穩(wěn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之后，我們通過簡單的PI控制設(shè)計(jì)了路徑追蹤自動(dòng)駕駛儀程序，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了六自由度仿真，具體結(jié)果請看上圖……”

這部分的內(nèi)容要淺顯的多，畢竟只是基本的PID控制，大部分工科專業(yè)，只要和機(jī)械有那么一點(diǎn)關(guān)聯(lián)，都會(huì)對這方面的知識進(jìn)行講解。

下面那些剛才如聽天書一般的學(xué)生們也不再是那副迷茫的模樣。

這個(gè)我也懂，只要把狀態(tài)變量和指令做個(gè)差值，然后套上一個(gè)PID控制器，調(diào)一調(diào)參數(shù)就行了嘛~

反正多調(diào)調(diào)，總能跑出個(gè)結(jié)果來。

“各位老師，我的匯報(bào)到此結(jié)束，請你們多多指點(diǎn)。”

待張弗雷鞠完躬，陳群教授第一個(gè)開了口，不過出人意料的是，他并沒有問問題，而是指著講臺上的水。

“喝一點(diǎn)水潤潤喉嚨，我這邊問題比較多，哈哈。”

教室里傳出一陣輕笑聲，其他幾個(gè)老師也露出了笑容，陳群老師作為飛行力學(xué)系的主任對于張弗雷的匯報(bào)如此感興趣，那自然代表著其中的控制系統(tǒng)有點(diǎn)東西。

他們也不用越俎代庖，等會(huì)稍稍提一下其他部分就好，沒必要揪著不放。