电传民机低阶等效系统评定方法研究

先进客机普遍采用复杂的电传操纵系统,其闭环飞行品质评定适宜用低阶等效系统来进行评定。采用该方法对某典型的电传民机纵向短周期模态特性以及时间延迟进行了评估,结果表明,该方法对于Nz响应类型非常实用,所验证的控制律对飞行本体的飞行品质特性具有明显的改善作用。     

电传操纵系统的分析

电传操纵系统是英文"fly by wire flight control system"(FBW)的中文意译。作为一种先进的电子飞行控制系统,工业上普遍将电传操纵系统定义为一种利用反馈控制原理,将飞行器的运动作为受控参数的电子飞行控制系统。电传操纵系统的可靠性比起传统的机械式飞行控制系统要可靠很多,系统的能力产生了质的飞跃。对电传操纵系统的正确认识,对飞行员圆满的完成飞行任务,保证飞行安全具有重要意义。     

民用飞机电传操纵系统设计浅析

电传操纵系统是从上世纪80年代开始在民用飞机上逐步推广使用的飞行操纵系统,它取代了以钢索传动为特征的机械操纵系统,重量更轻,安全性更高。阐述了电传操纵系统的优缺点,并对飞行操纵系统设计的关键问题进行分析,给出了电传操纵系统的控制律设计和余度设计的基本要求。希望为民用飞机电传操纵系统的设计和研发提供参考与借鉴。     

一种力位置控制冲击问题解决方法

针对数控系统力位置控制过程中的力冲击问题,基于阻抗控制基本原理,研究了一种解决该问题的控制策略.以X-Y-Z三轴运动平台为被控对象,建立了系统数学模型以及力传感器动态数学模型.以控制Z轴与工件的恒定接触力为目标,构建了切换控制系统,并证明了闭环系统的稳定性.在Simulink中搭建了力位置双闭环阻抗控制仿真系统,结果证...     

民用飞机电传飞控系统的工程应用

本文讲述了民用飞机飞控系统的发展变化,对电传飞行控制系统进行了重点介绍,同时分析了其相比传统机械飞控系统的优缺点。在以上基础上,对电传飞控系统在国外先进飞机上的应用情况进行了简要介绍,并进行了归纳总结,文章最后给出了电传飞控系统的发展方向。     

基于四轴飞行器的双闭环PID控制

针对传统单闭环PID控制四轴飞行器存在的问题,设计并实现了一种双闭环PID控制算法。在姿态PID控制中,角度作为外环,角速度作为内环,运用姿态解算计算出欧拉角,作为姿态PID反馈量,进行姿态双闭环PID控制;在高度PID控制中,高度作为外环,z轴加速度作为内环,运用气压传感器采集的大气压值计算出高度,作为高度PID反馈量,进行高度双闭环PID控制。由于油门存在非线性问题,因此运用Matlab对油门转速曲线进行补偿,使输出的油门值近似线性化。飞行实验结果表明,四轴飞行器运用双闭环PID控制不仅反应快、超调量小,而且能够在室外稳定地飞行。     

自适应克隆选择算法在等效系统拟配中的应用

等效系统拟配是一种有效评价高阶电传操纵飞机飞行品质的方法。传统的等效拟配通常采用最小二乘等方法,拟配结果易受初值选取的影响。建立了综合考虑某型飞机本体动力学、电传操纵系统、驾驶员操纵和升降舵的人-机闭环系统模型。给出了一种基于自适应克隆选择算法的等效系统拟配流程。采用自适应克隆选择算法对该高阶的人-机闭环系统进行了低阶等效拟配,拟配精度满足失配包络线的要求。仿真结果表明自适应克隆选择算法具备较强的寻优能力,可有效提高拟配精度。     

基于光纤通道的光传飞行控制系统通信方案

为了解决传统电传操纵系统抗电磁干扰能力差、带宽低等问题,提出了飞行控制系统光传方案。作为新一代飞行控制技术,光传操纵有许多电传不可比拟的优势。以一个实际的伺服系统为例,阐述了光传飞行控制系统的基本原理,深入论证了光传飞控系统的关键元器件和关键技术,对几种光传总线的主要特性以及光传总线的拓扑结构、余度方案等进行了分析比较。该系统通过实现了一个基于光纤通道协议的原型系统得到验证,已成功应用于飞行控制系统与飞行仿真系统之间的通信。     

电传飞控系统舵面振荡故障检测的一种实现形式和符合性验证

电传飞控系统中处于故障状态的电子部件产生虚假正弦信号引起的振荡信号通过伺服控制线路传至舵面从而导致舵面振荡故障,舵面振荡会影响对飞机飞行轨迹的控制,严重的振荡故障可能导致飞机丧失结构的完整性从而造成更大的灾难,本文介绍了采用电传飞控系统的某型号对飞机振荡检测的一种实现形式,及振荡监控功能所完成的符合性验证工作。     

民机电传飞控计算机非相似余度体系结构研究

非相似余度设计是提高电传飞行控制系统安全性与任务可靠性的一种重要手段。本文分析了非相似余度技术在波音,空客系列飞机电传飞控计算机中的应用,结合适航安全性要求,给出了三种适合我国民机电传飞控计算机系统的非相似余度体系结构方案,为我国民机电传飞控计算机系统的进一步研究提供思路。     

直流无刷电机调速系统控制方法的比较与研究

在了解直流无刷电机的结构、运行原理以及调速指标的基础上,分别对直流无刷电机采用单闭环PID调速控制、PWM调速控制以及双闭环PID控制.比较了在三种控制方法下直流无刷电机的运行特性.Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统的单闭环PID调速系统和PWM调速系统相比较,本文提出的基于双闭环PID调速的控制系统具有更好的鲁棒性、动静态响应,达到了较好的控制目标.     

系统输入幅值对增稳系统特性影响研究

陈述了增稳系统和控制增稳系统由于系统本身对操纵权限的局限性,限制了系统操纵输入幅值的大小,很难在整个飞行包线内改善飞机的飞行品质,对飞机性能的提高很有限。以某型飞机为例,通过仿真验证了该结论。仿真结果表明,系统输入幅值在不超过临界饱和值时,增稳系统能够起到增稳作用;否则,增稳系统的增稳效能将随着饱和程度的增强逐渐消失。最后,提出了电传飞行控制系统全时间、全权限的特点,完全克服了增稳系统和控制增稳系统由于操作权限限制的致命弊端,可替代它们在整个飞行包线内更好地改善飞机的飞行品质。     

电容式微机械陀螺闭环驱动系统研究

主要研究了电容式微机械陀螺闭环驱动系统,首先对无自动增益控制闭环驱动系统和自动增益控制闭环驱动系统进行比较分析,然后深入分析三种自动增益控制闭环驱动系统,最后提出了电容式微机械陀螺直流自动增益控制闭环驱动系统.     

两种动中通系统自稳定结构比较研究

针对动中通系统的稳定跟踪问题,采用一种以期望工作状态为假设对象的逆向分析方法,对一类典型的三轴动中通系统进行了稳定机理分析。在分析三轴稳定机理的基础上,选取2种姿态传感器安装方式,设计了2种与之对应的前馈稳定和闭环稳定三轴自稳定结构,并成功应用于实际系统。通过实验分析比较了2种三轴自稳定结构的特点和性能。实验结果表明,与前馈稳定结构相比,闭环稳定结构鲁棒性更好,稳定精度更高,且易于同其他高级控制算法相结合提高系统稳定精度,更符合动中通系统在复杂多变的环境中高精度稳定跟踪的工程应用要求。     

基于EKF的无人机飞行控制系统故障检测

无人机飞行控制系统是一种典型的多传感器闭环控制系统,其执行机构与传感器故障会严重影响系统的安全性与可靠性,针对无人机飞行控制系统故障检测问题的研究具有重要的意义.本文考虑了一类无人机闭环非线性飞行控制系统的故障检测问题,针对风扰动影响下无人机纵向非线性系统模型,设计基于扩展卡尔曼滤波器的残差产生器,并应用χ2检验对残差进行评价,实现无人机闭环控制系统的故障检测.同时,基于某型无人机Simulink仿真平台进行仿真实验.结果表明,所提出的方法能够实现空速管堵塞故障和升降舵部分失效故障的检测.     

基于主-辅控制架构的无人机鲁棒飞行控制律设计

无人机在实际飞行中易受到扰动与系统未建模动态等不确定性因素的影响.为此,文中提出了一种新的鲁棒飞行控制律设计方法.该方法以主-辅控制器为基本架构,主控制器采用鲁棒伺服线性二次型调节(LQR)法构造,以提供基本指令跟踪控制输入;以加入主控制器后的理想闭环系统为参考模型,基于鲁棒模型参考自适应算法设计辅控制器,以抑制扰动和未建模动态对飞行控制系统的影响.理论分析表明,该控制律能够保证闭环飞行控制系统在存在有界扰动与未建模动态情况下稳定且跟踪误差有界.非线性对比仿真验证了控制系统对各种形式扰动的抑制作用,说明了该控制系统的有效性与鲁棒性.     

民机电传操纵系统发展现状及趋势

该文简要介绍了电传操纵系统的概念以及电传操纵系统具有传统机械操纵系统所不具备的优势。着重分析了目前国内外民机电传操纵系统的发展现状，从技术与实际应用两个方面探讨了我国未来带有电传操纵系统民用飞机的发展趋势。     

无人动力翼伞双环积分滑模控制器设计与仿真

无人动力翼伞系统具有非线性和较强耦合性的特点,飞行状态难以控制.为了对无人动力翼伞进行更好的控制,首先,建立了无人动力翼伞6-DOF数学模型.其次,以此模型为基础,针对无人动力翼伞三轴角速度和角度的控制设计了一种双环积分滑模控制器,并针对其三轴惯性位移的控制设计了一种滑模控制器.最后,通过MATLAB软件将比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器与双环积分滑模控制器进行仿真对比分析.结果表明,建立的双环积分滑模控制器相较于工程中常用的PID控制器具有更快的响应速度以及更小的超调量,能够更好满足对无人动力翼伞飞行状态的控制需求.     

旋转飞行器的一种解耦模糊控制方法

研究旋转飞行器的解耦控制问题.考虑飞行过程中耦合对象系统的时变性,采用串联解耦网络对开环系统进行近似解耦,并采用模糊PID控制对闭环系统进行设计,实现了纵向和侧向通道之间的稳态解耦.仿真算例表明,该方法有效消除了旋转飞行器纵、侧向通道之间的耦合效应,在飞行状态时变的情况下能够获得良好的动态性能.     

淡化器仿真与设计

对于现代电传操纵系统的飞机,为了满足飞机不同飞机任务或故障下的需要,减轻驾驶员的工作负担,会采用不同的控制系统,称为多模态控制.模态转换时,由于系统特性的改变,可能会使飞机响应在变换前后出现不利的急剧变化的瞬态响应,在飞行控制系统中抑制这些瞬态响应的算法称为淡化器.首先分析淡化器设计影响因素,建立了转换过程仿真模型,提出了淡化器实现模态转换的数学表达式,并使用实例对常见的三种淡化器进行仿真比较,最后提出一个用于选择淡化器的量化指标,可辅助选取淡化序列.