航空姿態控制測試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題2分，共20分）

1.航空姿態控制中，以下哪個參數表示飛機繞橫軸旋轉的角度？

A.偏航角

B.俯仰角

C.滾轉角

D.副翼角

2.在俯仰角控制中，以下哪種控制方式可以增加飛機的俯仰力矩？

A.減小升降舵偏角

B.增大升降舵偏角

C.減小方向舵偏角

D.增大方向舵偏角

3.以下哪個部件在飛機姿態控制中用于產生偏航力矩？

A.方向舵

B.升降舵

C.副翼

D.水平尾翼

4.在飛機姿態控制中，以下哪個參數表示飛機繞縱軸旋轉的角度？

A.偏航角

B.俯仰角

C.滾轉角

D.副翼角

5.以下哪個部件在飛機姿態控制中用于產生俯仰力矩？

A.方向舵

B.升降舵

C.副翼

D.水平尾翼

6.在飛機姿態控制中，以下哪個參數表示飛機繞橫軸旋轉的速度？

A.偏航角速度

B.俯仰角速度

C.滾轉角速度

D.副翼角速度

7.以下哪個部件在飛機姿態控制中用于產生副翼力矩？

A.方向舵

B.升降舵

C.副翼

D.水平尾翼

8.在飛機姿態控制中，以下哪個參數表示飛機繞縱軸旋轉的速度？

A.偏航角速度

B.俯仰角速度

C.滾轉角速度

D.副翼角速度

9.以下哪個部件在飛機姿態控制中用于產生俯仰力矩？

A.方向舵

B.升降舵

C.副翼

D.水平尾翼

10.在飛機姿態控制中，以下哪個參數表示飛機繞橫軸旋轉的速度？

A.偏航角速度

B.俯仰角速度

C.滾轉角速度

D.副翼角速度

二、填空題（每題2分，共20分）

1.航空姿態控制是指對飛機的_________、_________和_________進行控制。

2.在俯仰角控制中，通過改變_________的偏角來產生俯仰力矩。

3.在偏航角控制中，通過改變_________的偏角來產生偏航力矩。

4.在滾轉角控制中，通過改變_________的偏角來產生滾轉力矩。

5.航空姿態控制系統的基本組成包括_________、_________和_________。

6.航空姿態控制系統的控制對象是_________。

7.航空姿態控制系統的控制目標是_________。

8.航空姿態控制系統的控制策略包括_________、_________和_________。

9.航空姿態控制系統的控制效果可以通過_________、_________和_________來評估。

10.航空姿態控制系統的控制方法包括_________、_________和_________。

四、計算題（每題5分，共25分）

1.已知飛機在俯仰角控制中，升降舵的偏角為10度，飛機的空速為200節，飛機的升降舵面積為2平方米，飛機的重力加速度為9.8m/s2。求升降舵產生的俯仰力矩。

2.設飛機在偏航角控制中，方向舵的偏角為5度，飛機的空速為250節，飛機的方向舵面積為1.5平方米，飛機的重力加速度為9.8m/s2。求方向舵產生的偏航力矩。

3.計算飛機在滾轉角控制中，副翼產生的滾轉力矩。已知副翼的偏角為7度，飛機的空速為300節，飛機的副翼面積為1.2平方米，飛機的重力加速度為9.8m/s2。

4.某型飛機在俯仰角控制中，升降舵的效率為0.8，飛機的重力為10000N，飛機的俯仰角速度為0.5rad/s。求升降舵產生的俯仰力矩。

5.設飛機在偏航角控制中，方向舵的效率為0.7，飛機的重力為12000N，飛機的偏航角速度為0.3rad/s。求方向舵產生的偏航力矩。

五、簡答題（每題5分，共25分）

1.簡述航空姿態控制系統的基本組成及其各自的功能。

2.解釋什么是俯仰角、偏航角和滾轉角，它們在飛機姿態控制中的作用是什么？

3.航空姿態控制系統中的反饋控制與開環控制有何區別？

4.簡要說明飛行控制系統中的穩定性和魯棒性的概念及其重要性。

5.航空姿態控制系統中，如何實現飛機的姿態穩定和姿態跟蹤？

六、論述題（10分）

論述航空姿態控制系統在飛行安全中的重要性，并分析影響姿態控制系統的關鍵因素。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.C解析：滾轉角表示飛機繞橫軸旋轉的角度。

2.B解析：增大升降舵偏角可以增加飛機的俯仰力矩。

3.A解析：方向舵用于產生偏航力矩。

4.B解析：俯仰角表示飛機繞縱軸旋轉的角度。

5.B解析：升降舵用于產生俯仰力矩。

6.C解析：滾轉角速度表示飛機繞橫軸旋轉的速度。

7.A解析：方向舵用于產生副翼力矩。

8.C解析：滾轉角速度表示飛機繞縱軸旋轉的速度。

9.B解析：升降舵用于產生俯仰力矩。

10.C解析：滾轉角速度表示飛機繞橫軸旋轉的速度。

二、填空題答案及解析思路：

1.姿態、速度、加速度

2.升降舵

3.方向舵

4.副翼

5.控制律、執行機構、傳感器

6.飛機

7.實現飛機的姿態穩定和姿態跟蹤

8.穩態控制、動態控制、自適應控制

9.動態響應、穩態誤差、魯棒性

10.遙感控制、自動控制、人工控制

四、計算題答案及解析思路：

1.解析：M=F*d=(0.5*200*2*9.8)*sin(10°)≈193.2Nm

2.解析：M=F*d=(0.5*250*1.5*9.8)*sin(5°)≈36.7Nm

3.解析：M=F*d=(0.5*300*1.2*9.8)*sin(7°)≈55.5Nm

4.解析：M=η*F*v=0.8*10000*0.5≈4000Nm

5.解析：M=η*F*v=0.7*12000*0.3≈252Nm

五、簡答題答案及解析思路：

1.解析：航空姿態控制系統的基本組成包括控制律、執行機構和傳感器。控制律用于確定控制輸入，執行機構用于產生控制力矩，傳感器用于測量飛機的姿態和速度。

2.解析：俯仰角表示飛機繞縱軸旋轉的角度，偏航角表示飛機繞橫軸旋轉的角度，滾轉角表示飛機繞垂直軸旋轉的角度。它們在飛機姿態控制中分別對應飛機的俯仰、偏航和滾轉運動。

3.解析：反饋控制通過測量實際輸出與期望輸出之間的差異來調整控制輸入，而開環控制沒有反饋機制。反饋控制可以提高系統的穩定性和魯棒性。

4.解析：穩定性指系統在受到擾動后能夠恢復到平衡狀態的能力，魯棒性指系統在參數變化或外部干擾下仍能保持性能的能力。穩定性和魯棒性對飛行安全至關重要。

5.解析：實現飛機的姿態穩定和姿態跟蹤可以通過設計合適的控制律，利用傳感器反饋信息，調整執行機構的控