Abstract
飛機的動態方程式可分成縱向和側向兩組模式。本研究探討縱向模式控制器的設計方法。因近代對飛機性能要求提高，導致飛機本身的穩定性變差，必須利用回授控制的方法改善。攻角回授對於改善穩定性有顯著的效果，但量測攻角的感測器容易夾雜大量雜訊，對控制系統的設計造成困難。除了攻角回授， 縱向模式也常用仰角速率 (pitch rate)，垂直加速度回授來改善飛機的性能。但是對於這兩種迴授之間的彼此關係，以及設計時的相互匹配問題，目前並沒有較好的方法可以處理。本研究由合作單位提供的實際的飛機動態模型和控制器結構，探討攻角回授和仰角速率 ( 或垂直加速度 ) 回授之間的關係。我們提出一設計方法處理攻角回授，仰角速率和垂直加速回授之間的匹配關係，在滿足給定規格下，盡量降低感測器雜訊對控制輸入的影響。為了在頻域設計，我們將時域規格轉換成對應的頻域規格。此規格轉換方法可獨立的使用於其他地方，使設計規格整合在頻域上，減少設計時在時域和頻域規格中的反覆檢查。根據合作單位提供的實際飛機資料，我們在後面舉了三個例子，除了說明設計方法，也示範如何因應實際上需要改變設計法。