高空飞艇俯仰稳定性及其边界分析

高空飞艇的俯仰稳定性及其边界直接影响飞艇的飞行安全，是飞艇总体设计和控制系统设计中的关键内容。针对某型高空飞艇，建立其小扰动线化运动模型，完成了飞艇纵向稳定性分析。首先，开发了飞艇配平与稳定性评估程序，分析飞艇开环系统的俯仰稳定边界；然后，建立了飞艇俯仰姿态跟踪的闭环系统，基于线性矩阵不等式方法，分析了飞艇飞行状态空间的俯仰稳定边界。研究表明：该线化模型下飞艇具有纵向动稳定性；随着飞行高度增加，飞艇的俯仰稳定性改善；飞艇闭环跟踪系统在二维状态子空间的俯仰稳定边界为斜椭球，内部处于稳定状态。