王一超，江驹，王新华，甄子洋，李欣

（南京航空航天大学自动化学院，江苏南京 210016）

引言

大型客机的研发对增强我国航空工业、科技实力具有重要的意义。相比波音、空客这样的大公司，我国对于大型客机的研究尚属于初步探索阶段。从主动控制技术在航空领域应用以来，控制器的好坏对于客机性能和安全的影响越来越大［1］。为了实现客机成本的最优化，国外先进的大型客机都采用了放宽静稳定性技术［2］，同时也设计了相应的控制律以恢复和改善系统的稳定性，如空客A340采用了C*内回路控制，波音公司的 B747采用了C*-U控制［3］。

近年来，现代控制理论中的多变量最优二次型（LQR）设计方法在MIMO系统中得到广泛的应用，并在飞行控制系统中取得了成功的经验［4］。该方法可以同时闭合所有的回路，保证最优的性能指标，并在工程上易于实现。实际的客机飞控系统不可能测量出所有的状态，因此无法进行全状态反馈，工程应用中可将传感器能测出的状态作为系统的输出，采用输出反馈线性二次型算法设计相应的控制律［5］，使得系统输出跟踪相应的指令。

本文以B707客机为研究对象，将法向过载信号引入到其纵向通道中，使用输出反馈的LQR技术设计了客机的姿态回路，并给出了相应的仿真验证。

1 客机建模与配平

文献［3］公开了B707大型客机着陆进近阶段的气动导数和物理参数。在“平板大地假设”的前提下，使用 Matlab软件中的工具 S-function建立B707客机在欧美坐标系下的六自由度数学模型。……