靜不穩(wěn)定飛控應該怎么寫?

先說一嘴，up主并沒有專門學過這些東西，所以，以下言論皆為腦補

先了解什么是靜不穩(wěn)定，

在簡單飛機里面，紅球代表重心，藍球代表升力中心，

一般情況下，藍球要在紅球的后面，飛機才能保持穩(wěn)定，而且距離越遠越穩(wěn)定，即靜穩(wěn)定

相反

紅球在藍球的后面，則是靜不穩(wěn)定，而距離越遠則越不穩(wěn)定

形象的說，類似于

一個是用線牽著風箏的前部飛，

一個是用竹竿捅著風箏的后部飛，

哪個穩(wěn)定，人一眼就可以看出來

靜不穩(wěn)定的優(yōu)勢是什么?

up主經(jīng)過了解主要是兩點

1 由于戰(zhàn)斗機變得極不穩(wěn)定，所以與靜穩(wěn)定戰(zhàn)斗機相比，在做到相同的機動時，翼面的偏轉(zhuǎn)可以做得更小，翼面變化小阻力也就跟著變小

2在現(xiàn)實里，飛機在超音速的過程中，升力中心會大幅度后移，如果是靜穩(wěn)定戰(zhàn)斗機的話，其機動性很可能會比客機還穩(wěn)，所以說靜不穩(wěn)定戰(zhàn)斗機即使升力中心后移了，也還是很靈活的，就這樣，其獲得了優(yōu)秀的超音速性能

靜不穩(wěn)定飛控的編寫分為兩種，

一種是常規(guī)布局，一種是鴨翼布局

首先要知道鴨翼布局是很有優(yōu)勢的

鴨翼布局在靜不穩(wěn)定飛控有著先天的巨大優(yōu)勢，優(yōu)勢在哪里

我們假設(shè)一架靜不穩(wěn)定飛機失控抬頭了，這時要抑制抬頭的趨勢，飛機的鴨翼需要迎風向下偏轉(zhuǎn)進行抑制，

那么鴨翼的偏轉(zhuǎn)角度和氣流的角夾角會變大還是變小?

思考一下就會發(fā)現(xiàn)，因為飛機失控抬頭，所以鴨翼向下偏轉(zhuǎn)來進行抑制，氣流與鴨翼的夾角反而是會變小的

也就是說鴨翼可以始終預期留保持一個與氣流較小的夾角，不容易發(fā)生鴨翼失速的情況

這個時候看常規(guī)布局的戰(zhàn)斗機，思考一下就會發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)完全相反，在對失控進行抑制時，常規(guī)布局的尾翼反而會與氣流的角度變大，進而更容易失控。

靜不穩(wěn)定的鴨翼飛機可以說天生就有著巨大優(yōu)勢，所以這兩種布局的飛控原理也完全不一樣

我做的飛控的原理和組成部分

鴨翼的飛控根據(jù)我的理解主要有五個部分組成

1鴨翼始終與氣流平行

(通過檢測AngleOfAttack獲得迎風角的數(shù)據(jù)，將其除以鴨翼轉(zhuǎn)軸的角度輸入轉(zhuǎn)軸中 可以使其與迎角始終平行)

目的是使鴨翼始終與氣流平行保持升力，不至于跟隨因為機身抬頭過度導致鴨翼失去升力

2飛機縱軸的操縱指令的輸入

只是保持鴨翼不失速是不行的，還要確保能夠輸入指令，而輸入指令主要有以下幾種方式

第一個直接加入Pitch 優(yōu)點是簡單直白，但缺點是太剛硬，直來直去，飛機可能會因為操作粗魯而失去控制

第二個用PID追趕迎角 優(yōu)點是較為柔和，但缺點是在飛機降落或低速時，本身就會有一定的迎角，和平飛接近零的迎角并不一樣，所以如果用PID追趕迎角，降落會比較困難

第三個用PID追趕PitchAngle和Heading，優(yōu)點是不僅柔和，而且可以直接表現(xiàn)出自動配平的效果，缺點是PItchAngle和Heading在不同RollAngle下的轉(zhuǎn)換可能比較復雜，所以up也沒這么做過

第四個是使用PID追趕PitchRate，優(yōu)點是柔和使用簡單且沒有明顯的缺點，不過沒有自動配平的效果，這也是up在流浪地球殲20飛控中使用的方法??PID(Pitch*30,PitchRate,0.05,0,0.001)

3濾波增加穩(wěn)定性

如果在鴨翼中加入了剛才那兩個部分之后，你可以發(fā)現(xiàn)，飛機已經(jīng)可以進行一定程度的飛行了，但是，飛機會發(fā)生許多的抖動，這個時候需要進行穩(wěn)定它，這個時候可以使用PitchRate(這是Pitch軸的變化率)，將它按照一定比例與飛機的晃動相反的方向輸入鴨翼的轉(zhuǎn)軸，可以實現(xiàn)增加穩(wěn)定的效果，不過具體是個什么比例，需要你自己去調(diào)試，一般我自己是0.05左右??

PitchRate*0.05

4自動配平

這個其實可以不加，但是up主覺得既然都寫飛控了，那得有個自動配平才足夠高級上檔次，自動配平其原理本質(zhì)就是讓PID追趕你松開Pitch的一瞬間所處的PitchAngle，至于如何實現(xiàn)這個我就不詳細寫了，不然本末倒置

5根據(jù)不同的速度進行調(diào)節(jié)

飛機在不同的速度的情況下，靈敏度是不一樣的，需要你根據(jù)速度來調(diào)節(jié)，前面的第2，3點需要你根據(jù)不同的速度來進行調(diào)節(jié)，至于如何調(diào)，我相信你都把飛控寫到這個程度了，自己也應該可以悟出來

常規(guī)布局飛控

首先up主并不是很清楚世界上真的會有靜不穩(wěn)定布局的戰(zhàn)斗機存在，因為隨著迎角的增大，常規(guī)布局尾翼會很容易失去升力而失控，up主個人認為，這個世界上的常規(guī)布局戰(zhàn)斗機基本都是放寬靜穩(wěn)定而非靜不穩(wěn)定

組成部分

1 在簡飛里不可使用symmetric型機翼，因為當它的攻角大于12度時，其會瞬間失去升力，基本上常規(guī)布局用了symmetric做點大機動就會立刻涼涼，優(yōu)先使用flatbottom機翼，semi-symmetric則介于兩者之間

2 濾波增加穩(wěn)定性?

與上同鴨翼一樣

3 使用PID追趕

常規(guī)布局的飛機更容易失控，所以只使用柔和的PID，不宜適用Pitch，其他上同

4自動配平

上同

5隨速度調(diào)節(jié)2，3部分

6注意尾翼的偏轉(zhuǎn)角度

常規(guī)布局的尾翼偏轉(zhuǎn)角度不能過大，一般25度以內(nèi)為宜，因為如果角度過大，例如90度，其本質(zhì)就相當于尾翼已經(jīng)不提供任何升力，飛機的升力中心會大幅遷移，變得更加不穩(wěn)定，那么自然也就失去了控制的可能

基本上，這就是up所理解的飛控的寫法，歡迎提供新思路