飞机是人类重要的发明之一,它在各个领域的广泛应用深刻地改变了人类的生活方式和战争样式。飞机的控制系统是飞机系统的重要组成部分,对飞机的各项性能指标具有重大的影响,是飞机安全飞行和完成各种复杂应用任务的重要保证。随着技术的进步,计算机仿真技术和虚拟现实技术越来越多地应用到飞机的设计和研发当中,是各国研究的热点。三维仿真就是利用计算机图形技术真实地再现飞机飞行的过程,为各种仿真数据提供一个直观便捷的显示界面,成为辅助分析的重要手段。本文以固定翼飞机为研究对象,研究了固定翼飞机的多维泰勒网控制器设计和三维动画仿真的相关技术,主要包括以下几方面的内容:1.在固定翼飞机气动布局和受力分析的基础上,简单地推导并建立了飞机的全通道六自由度仿真模型,并且对模型的特点作了进一步分析。2.本文提出了基于多维泰勒网(MTN)优化控制的固定翼飞机飞行控制方法,并根据飞机模型的特点,完成了纵向通道和横侧向通控制器设计。研究了参数调整的方法,利用单纯形法对控制器参数进行调整,并且在MATLAB平台下对飞机飞行和控制系统进行仿真。最后进行了对比试验,试验结果表明MTN相比PID和滑模变结构优化控制在响应速度和抗干扰性能方面具有优势。3.本文研究了三维仿真所涉及的工具和计算机图形学相关的知识,首先介绍了OpenGL的功能特点和渲染管线的相关知识,接着研究了 OpenGL中的几何变换的原理及其相关函数接口。4.然后介绍了利用OpenGL进行三维仿真所需关键元素的构建方法,第三方飞机模型的导入方法,地形的产生算法和天空背景的实现方法。并在OpenGL中实现了上述各种模型的构建。5.再利用MFC在Windows系统下开发了飞机飞行的三维动画仿真程序,并实现了与MATLAB仿真程序的实时通讯,使仿真数据能够实时地以动画形式呈现给用户。6.最后对本文所做的工作进行总结说明,并讨论了课题下一步的研究问题。