MATLAB飞机纵向姿态控制系统仿真项目：阶跃干扰抑制与定高平飞设计

资 源 简 介

该项目基于MATLAB/Simulink环境设计了飞机纵向姿态控制系统，重点评估了其在阶跃外部干扰下的稳定性和抗扰性能，实现了精准的定高平飞仿真效果，为飞行控制系统验证提供了高效工具。

详 情 说 明

飞机纵向姿态控制系统的阶跃干扰抑制与定高平飞仿真设计

项目介绍

本项目旨在开发并验证一种飞机纵向回路姿态控制系统，其在受到阶跃形式的外部干扰时，仍能维持系统稳定并具有良好的控制性能，从而确保飞机实现精确的定高平飞目标。项目基于MATLAB/Simulink环境构建控制模型，通过仿真重点评估控制策略的有效性，深入分析系统的动态响应特性、稳定性及鲁棒性。

功能特性

• 控制策略验证：实现对多种控制策略（如PID、鲁棒控制等）在干扰下的性能仿真与对比。
• 阶跃干扰抑制：模拟并分析阶跃干扰对飞行姿态的影响，评估控制系统的抗干扰能力。
• 定高平飞仿真：仿真飞机在纵向平面的运动，验证控制器维持指定高度和速度的性能。
• 系统性能分析：提供系统的动态响应曲线、稳态误差、调节时间等关键性能指标。
• 稳定性与鲁棒性分析：支持生成频域Bode图、根轨迹图等，用于分析系统稳定性和鲁棒性。

使用方法

1. 参数配置：根据具体飞机模型，在相应的参数脚本或模型工作区中设置飞行器的纵向动力学参数（如质量、气动系数等）。
2. 设定目标值：设定期望的飞行高度、速度等参考指令。
3. 配置控制器：设置控制器的类型及其参数（如PID增益）。
4. 定义干扰：指定阶跃干扰的幅度与作用时间点。
5. 运行仿真：执行主仿真脚本或启动Simulink模型进行仿真计算。
6. 结果分析：查看自动生成的响应曲线图与性能分析报告，评估控制系统表现。

系统要求

• 操作系统：Windows、macOS 或 Linux。
• 软件环境：MATLAB（建议R2018b或更高版本），Simulink。
• 必要工具箱：Control System Toolbox, Simulink Control Design (部分高级分析功能可能需要)。

文件说明

main.m是本项目的核心入口脚本，其功能涵盖仿真前的初始化设置、关键参数的统一配置、主要Simulink仿真模型的调用与执行，以及对仿真后数据的处理与分析。具体而言，该脚本能够自动完成飞机模型参数与控制参数的载入，启动闭环系统仿真以模拟定高飞行及抗干扰过程，并在仿真结束后绘制高度、速度等关键状态的动态响应曲线，计算并显示稳态误差、调节时间等性能指标，为系统性能评估提供了完整的数据支持。