典型飞行控制系统

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第五章典型飞行控制系统工作原理-纵向姿态控制

第五章典型飞行控制系统工作原理-纵向姿态控制
❖ 等效开环传函为:
G等 (S)
L M e (S Z ) S 2 C1d S C2d
❖ 根轨迹如右图所示:
内回路 L ,使短周期
一对复根左移且虚部减小,最
s1
终进入实轴,振荡减小,
阻尼加大。内回路的动态
过程由振荡运动转为按指
z
数规律衰减的单调运动,
s2
L 越大,阻尼作用越强。
j
全系统情况:
图 L 过大时,修正 的过渡过程
要想减弱这一振荡过程,应在控制律中引入 俯仰角速率q,对飞机运动起阻尼作用,也就是 引入微分信号。
(4)一阶微分信号在比例式控制中的作用
t1•
t •
2
t
e
e1 L
e2 L
t
e L L
由图可见,微分作用的物理本质为:

为t1零时,刻当t
在减小但值为正,此时舵e 已
1、比例式自动驾驶仪修正初始俯仰角偏差
(1)稳定过程 0 0 驾驶仪控制律为:
g 0
e L L ( g )
讨论俯仰角稳定过程,认为
e L L
修正 0 的过程:0 0
比例式控制如何减小静差:
❖ 由前面计算可知:
g
Mf Q0Sb Cme
L
❖ ❖
所 要 只以 减 有:小使这b个静, g差就存,可在应使静加静差大差。减L小。Lb2
,所以
❖ 极端情况: b 0(切断硬反馈)就可完全
消除常值干扰下的静差。
2、积分式自动驾驶仪
在舵回路中采用速度反馈或称为软反馈形式的 信号,组成了积分式自动驾驶仪。
1
T s 1
s 2 c1d s c2d
s
内 s

飞机飞行控制系统

飞机飞行控制系统

飞机飞行控制系统飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性,提高飞机飞行性能和完成任务的能力,增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担。

3.4.1. 飞行控制系统概述飞控系统分类飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。

由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统,称为人工飞行控制系统。

最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。

不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统,称为自动飞行控制系统。

自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。

飞控系统构成飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。

控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备,包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。

传感器为飞控系统提供飞机运动参数(航向角、姿态角、角速度、位置、速度、加速度等)、大气数据以及相关机载分系统(如起落架、机轮、液压源、电源、燃油系统等)状态的信息,用于控制、导引和模态转换。

飞控计算机是飞控系统的“大脑”,用来完成控制逻辑判断、控制和导引计算、系统管理并输出控制指令和系统状态显示信息。

作动器是飞控系统的执行机构,用来按飞控计算机指令驱动飞机的各种舵面、油门杆、喷管、机轮等,以产生控制飞机运动的力和力矩。

自测试装置用于飞行前、飞行中、飞行后和地面维护时对系统进行自动监测,以确定系统工作是否正常并判断出现故障的位置。

信息传输链用于系统各部件之间传输信息。

常用的传输链有电缆、光缆和数据总线。

接口装置用于飞控系统和其他机载系统之间的连接,不同的连接情况可以有多种不同的接口形式。

图3.4.1 飞行控制系统基本原理飞控系统基本工作原理除个别的开环操纵系统(如机械操纵系统)外,所有的飞控系统都采用了闭环反馈控制的工作原理。

图3.4.1是通用的飞控系统基本工作原理框图。

飞行控制系统的组成

飞行控制系统的组成

飞行控制系统的组成飞行控制系统是指用于控制飞机飞行的一系列设备和程序。

它是飞机的重要组成部分,直接影响着飞机的操纵性、稳定性和安全性。

飞行控制系统的主要组成包括飞行操纵系统、飞行指示系统、飞行保护系统和自动飞行控制系统。

一、飞行操纵系统飞行操纵系统是飞行控制系统的核心部分,用于操纵飞机的姿态和航向。

它包括操纵杆、脚蹬和相关的机械传动装置。

操纵杆通过机械传动装置将飞行员的操作转化为飞机的姿态变化,从而实现对飞机的操纵。

脚蹬主要用于控制飞机的航向。

飞行操纵系统的设计需要考虑飞行员的操作感受和操作精度,以及飞机的动力特性和气动特性。

二、飞行指示系统飞行指示系统用于向飞行员提供飞机的状态和参数信息,以帮助飞行员准确地掌握飞机的飞行情况。

飞行指示系统包括人机界面设备和显示设备。

人机界面设备包括仪表板、显示器和按钮等,用于向飞行员显示飞机的状态和参数,并接收飞行员的操作指令。

显示设备一般采用液晶显示屏或投影显示技术,能够实时显示飞机的速度、高度、姿态、航向等信息。

飞行指示系统的设计需要考虑信息的清晰度和可读性,以及对飞行员的操作需求和反馈。

三、飞行保护系统飞行保护系统用于提供飞机的保护和安全功能,防止飞机发生失控或危险情况。

飞行保护系统包括防护装置、警告系统和应急措施。

防护装置主要包括防止飞机过载的装置、防止飞机超速的装置和防止飞机失速的装置等,能够保护飞机免受过载、超速和失速等不安全飞行状态的影响。

警告系统主要用于向飞行员提供飞机的警告和提示信息,以帮助飞行员及时发现和解决飞机的异常情况。

应急措施主要包括自动驾驶和自动下降等功能,能够在紧急情况下自动控制飞机的飞行。

四、自动飞行控制系统自动飞行控制系统是飞行控制系统的高级形式,能够实现自动驾驶和飞行管理功能。

自动飞行控制系统主要包括飞行管理计算机、自动驾驶仪和导航系统等。

飞行管理计算机负责计算飞机的飞行参数和航路信息,并根据飞行员的指令进行飞行计划和航线管理。

空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统

空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统

空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统在现代航空技术中扮演着重要角色。

这些系统负责控制和维持飞行器的平稳飞行以及各种机动动作。

本文将就飞行控制系统和稳定性控制系统的工作原理和应用进行探讨。

一、飞行控制系统飞行控制系统是指控制飞行器姿态和自稳定的系统。

它通过感知和分析飞行器的状态,依靠飞行控制计算机来决定控制器输出的指令,从而实现对姿态和自稳定的控制。

1. 系统组成飞行控制系统主要由以下几个组成部分构成:传感器:包括陀螺仪、加速度计、气压计等,用于感知飞行器的姿态、速度、高度等参数。

飞行控制计算机:负责算法的计算和控制指令的生成。

控制器:根据控制指令调整飞行器的推力、翼面、襟翼等控制面。

执行器:执行控制指令,通过调整控制面的位置和姿态来控制飞行器的姿态和飞行状态。

2. 工作原理飞行控制系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:传感器感知飞行器的姿态、速度、高度等参数。

飞行控制计算机根据传感器数据分析并决策。

控制器根据飞行控制计算机生成的控制指令调整飞行器的控制面位置和姿态。

执行器执行控制指令,改变飞行器的状态和姿态。

3. 应用飞行控制系统广泛应用于各类飞行器中,包括商用客机、军用战斗机、直升机、无人机等。

它们通过飞行控制系统实现飞行器的平稳飞行、自动驾驶和飞行特性优化等功能。

在紧急情况下,如飞行器出现故障或遭遇恶劣天气,飞行控制系统也能帮助飞行员稳定飞行器,确保飞行安全。

二、稳定性控制系统稳定性控制系统是飞行器中重要的控制系统之一,它能够使飞行器保持在稳定的状态,抵抗外界扰动并保持飞行安全。

1. 系统组成稳定性控制系统主要由以下几个组成部分构成:纵向稳定性控制:包括俯仰稳定和纵向运动稳定。

横向稳定性控制:包括滚转稳定和侧滑稳定。

自动驾驶系统:可根据预设的稳定性要求自动控制飞行器的稳定状态。

姿态控制系统:根据飞行器的姿态信息,调整控制面的位置和姿态。

2. 工作原理稳定性控制系统的工作原理依赖于飞行控制系统提供的姿态信息。

飞行控制系统报告

飞行控制系统报告

飞行控制系统报告1. 引言飞行控制系统是飞机的核心组成部分之一,它负责飞机的姿态控制、导航控制、自动驾驶等功能,对飞机的飞行安全和性能至关重要。

本报告将对飞行控制系统的原理、结构和应用进行详细的介绍和分析。

2. 飞行控制系统原理飞行控制系统的基本原理是通过传感器获取飞机当前的状态信息,然后根据预设的飞行模式和飞行指令,通过控制算法和执行器来实现飞机的稳定飞行和精确控制。

飞行控制系统依靠飞行管理计算机(FMC)来进行整体的协调和控制。

3. 飞行控制系统结构飞行控制系统通常由三个重要的部分组成:飞行管理计算机(FMC)、飞行控制计算机(FCC)和执行器。

3.1 飞行管理计算机(FMC)飞行管理计算机(FMC)是飞行控制系统的核心,它负责对飞机进行全面的管理和控制。

FMC接收来自传感器的飞机状态信息,并根据预设的飞行计划和飞行指令来制定飞行控制策略,并将控制指令传递给飞行控制计算机(FCC)。

3.2 飞行控制计算机(FCC)飞行控制计算机(FCC)是飞行控制系统的核心计算单元,负责根据FMC提供的指令和飞机的状态信息,计算出合适的控制指令,并将其传递给执行器来实现飞机的动力控制和姿态控制。

3.3 执行器执行器是飞行控制系统的执行部分,它负责接收来自FCC的控制指令,并通过各种控制机构,如舵面、发动机推力等,来实现对飞机的控制。

4. 飞行控制系统的应用4.1 飞机稳定性和姿态控制飞行控制系统通过对飞机的姿态控制,可以使飞机保持平稳的飞行状态,提供稳定性和安全性。

4.2 飞行导航和自动驾驶飞行控制系统可以通过GPS导航系统,实现对飞机的导航控制,同时也可以实现自动驾驶功能,减轻驾驶员的工作负担。

4.3 飞机性能优化飞行控制系统可以通过精确的控制和调节,优化飞机的飞行性能,提高燃油效率,减少飞行阻力,提升飞机的速度和操纵性。

5. 飞行控制系统的发展趋势随着航空技术的不断发展,飞行控制系统也在不断创新和进步。

飞行操纵系统

飞行操纵系统


装有非线性传动机构的操纵系 统,杆行程与舵面偏角之间成 曲线关系。
4.电传操纵系统
(1)电传操纵系统的提出


机械操纵系统缺点:

存在摩擦、间隙和非线性因素导致无法实现精微操纵信 号传递; 机械操纵系统对飞机结构的变化非常敏感; 体积大,结构复杂,重量大!


电传操纵系统的可靠性问题
缺点:

单通道电传操纵系统的可靠性不够高 电传操纵系统的成本较高 系统易受雷击和电磁脉冲波干扰影响
2.2.3 舵面驱动装置

1. 简单机械式操纵系统 2. 助力液压操纵系统 3. 电力驱动系统
1.

简单机械式操纵系统
概念
只靠驾驶员的体力克服铰链力矩; 操纵信号和操纵力同时由机械传动机构直接传递到 舵面使其按要求偏转的操纵系统。 S杆
灵敏特性
稳定特性

载荷感觉器
1. 无回力的助力操纵系统中,使飞行员能从驾驶杆上感 受到力; 2. 有回力的助力操纵系统中,在舵面铰链力矩较小时, 使驾驶杆不致过“轻”。

所谓差动,就是当驾驶杆前后(或左右)偏转的同一
角度时,升降舵(或副翼)上下(或左右)偏转的角 度不同。

实现差动操纵最简单的机构是差动摇臂。
(3)导向滑轮
导向滑轮由三个或四个小滑轮及其支架组成;

功用: 支持传动杆,提高传动杆的受压时的杆轴临界应力; 增大传动杆的固有频率,防止传动杆发生共振。
机械操纵系统可靠性较高! 单通道电传系统可靠性较低: 可接受的安全指标: 1107 / 飞行小时 解决措施:余度技术——多套系统/通道系统的各个部分具有故障监控、信号表决的能 力。 一旦系统或系统中某部分出现故障后,必须具有故障 隔离的能力。换句话说,在发生故障时,系统应具有 第一次故障能工作,第二次故障还能工作的能力。 当系统中出现一个或数个故障时,它具有重新组织余 下的完好部分,使系统具有故障安全或双故障安全的 能力,即在性能指标稍有降低情况下,系统仍能继续 承担任务。

飞行控制系统及其使用

飞行控制系统及其使用

飞行控制系统及其使用摘要基于电传控制自动飞行控制系统和数字化的电子飞行仪表系统,将飞行方式和飞行导引显示在主飞行显示器上,实时提供给飞行员;并引入飞行管理系统(FMS)作为导航源。

使用自动驾驶仪可以减小飞行员工作量,特别是在仪器飞行规则(Instrument Flight Rules)的时候。

你可以让自动驾驶仪帮助你完成一些辅助工作(比如象保持航向和高度),可以让你集中精力去完成其他一些与飞行安全相关的工作(比如空管信息,通话等等)。

关键词自动飞行;控制系统;民用飞机0前言民用客机自动飞行控制系统的发展可以分为三个阶段,1914年首次出现基于反馈原理与飞机空气动力响应行程的闭合回路的自动驾驶仪,它是以舵机回路的稳定控制为主。

然后从自动驾驶仪到自动飞行控制系统,配合无线电导航,惯性导航等侧向指令的输入,增加了外汇路控制部分,并与自动油门相结合控制飞机的速度。

基于电传控制自动飞行控制系统和数字化的电子飞行仪表系统,将飞行方式和飞行导引显示在主飞行显示器上,实时提供给飞行员;并引入飞行管理系统(FMS)作为导航源。

使用自动驾驶仪可以减小飞行员工作量,特别是在仪器飞行规则(Instrument Flight Rules)的时候。

你可以让自动驾驶仪帮助你完成一些辅助工作(比如象保持航向和高度),可以让你集中精力去完成其他一些与飞行安全相关的工作(比如空管信息,通话等等)。

1飞行控制原理飞机的控制系统是个闭环系统,如图1所示飞机控制原理如下:当飞机偏离原状态或者目标状态(比如空速,高度,航姿等),飞行员通过观察飞机上安装的仪表了解飞机当前的状态,操纵飞机的操纵机构和油门杆,使飞机舵面偏转和油门增减,使飞机达到原状态或目标状态。

自动飞行控制系统替代了飞行员的工作,由敏感元件感受偏离输出信号给自动飞行计算机,计算机计算后发出指令给飞机的执行机构。

图1 飞机控制原理框图2自动飞行控制系统的系统构成自动飞行控制系统的系统的控制回路包括以下5部分:传感器和测量装置:如无线电高度表,航姿计算机,惯性导航计算机,大气数据计算机,无线电导航设备等,测量飞机的运动参数作为信号输入给自动飞行控制系统。

民用飞机自动飞行控制系统:第8章 现代民机飞控系统实例ppt

民用飞机自动飞行控制系统:第8章 现代民机飞控系统实例ppt

2. 工作模态 .应急备份人工配平:由驾驶员手动机械配平; · 人工电子配平:驾驶员通过电子配平系统实现人
工配平; ·自动配平:由自动驾驶仪FCC自动实现的配平; ·马赫数配平:当襟翼收起,且自动驾驶仪断开,
备用或电子人工配平也没有使用时,水平尾翼 自动地随马赫数变化实现配平。
➢ 偏航阻尼器系统
• 利用面板上温度选择按钮,选择假设温度,实现 推力减免。较高温度对应给出较低的推力。
• TMS的工作状态和某些参数,可以在EADI和 EICAS上显示。
• 自动油门断开按钮位于油门杆上。
➢ 安定面配平系统 1. 功能
通过转动水平安定面,以保持飞机俯仰轴处于配 平的状态。 .B757的水平安定面是一个可转动的尾翼。
• 飞行指引(F/D) FCC产生指令信号,在EFIS的电子姿态指引 仪及电子水平状态指示器上,产生相应的舵面 操纵指令信号,驾驶员通过给出的指令信号操 纵飞机,此时舵机不工作。
8.1.4 B757 飞机自动飞行工作模式
针对不同阶段的飞行要求,设置了许多不同飞行 方式。驾驶员可以依据飞行要求,在方式控制板上 加以选择。
3. 自动油门伺服机构 .伺服机构的马达依TMC指令驱动油门; .一个测速反馈电机将速度信号反馈给TMC; .伺服机构的输出轴与齿轮箱耦合在一起,控制 油门杆的运动; .油门杆的运动速度为14°/s。 .油门动力杆的角度(PLA),通过传感器测量反 馈给自动油门杆系统。
4. 推力方式选择板(TMSP)
B777飞机电传飞行控制系统的特点:
➢采用传统的盘柱、方向舵进行控制;
➢采用3余度的数字式飞行控制计算机(三台计 算机,每台计算机内有三个支路,每个支路都 具有非相似的处理器),并行工作;
➢副翼、襟副翼、升降舵、方向舵的每片舵面上 都有两台主-主方式工作的电液作动器驱动; 扰流板作动器可以机械控制,也可在减速控制 时电传操纵控制;

航空航天中的飞行控制系统

航空航天中的飞行控制系统

航空航天中的飞行控制系统航空航天事业一直是人类追求飞翔梦想的象征。

在这个行业中,飞行控制系统扮演着至关重要的角色。

本文将介绍航空航天中的飞行控制系统的基本原理、关键技术以及未来发展方向。

一、飞行控制系统概述飞行控制系统是指航空航天器为了维持稳定的飞行状态所采用的一系列技术和设备的集合体。

其主要目标是确保飞行器安全地完成预定任务,并保证飞行过程中的舒适性。

飞行控制系统主要包括飞行姿态控制、导航系统、引擎控制系统以及航空电子设备等。

这些组成部分相互配合,通过传感器获取飞行器的状态信息,并根据预定的飞行计划进行计算和控制。

二、飞行控制系统的基本原理飞行控制系统的基本原理是通过控制飞行器的姿态、航向和速度,使其按照预定的轨迹安全飞行。

具体而言,飞行控制系统依赖于以下几个关键技术:1. 飞行姿态控制技术飞行姿态控制是指通过控制飞行器的姿态(如俯仰、横滚和偏航角)以及推力,使飞行器保持稳定飞行状态。

常用的控制手段包括机械控制、液压控制和电气控制等。

2. 导航系统导航系统是飞行控制系统中的关键组成部分,其作用是确定飞行器的位置和速度,并提供导航指令。

常见的导航系统包括惯性导航系统、全球卫星导航系统(如GPS)以及地面导航设备等。

3. 引擎控制系统引擎控制系统用于控制飞行器的动力系统,确保引擎工作稳定,并根据需要提供合适的推力。

这需要通过控制燃料供给、气流调节以及温度控制等手段来实现。

4. 航空电子设备航空电子设备包括飞行仪表、通信设备、自动驾驶系统等,它们与飞行控制系统密切相关,用于获取飞行器的状态信息并进行控制。

三、飞行控制系统的关键技术随着科技的发展,飞行控制系统不断向智能化、自主化发展。

以下几个关键技术将在未来的航空航天中得到应用:1. 自适应控制技术自适应控制技术能够根据飞行器在飞行过程中的变化状态进行实时调整,以适应不同的飞行条件,提高飞行器的稳定性和控制精度。

2. 传感器融合技术传感器融合技术是指将多种传感器(如惯性传感器、气压传感器、磁力传感器等)的数据进行综合和处理,提高飞行器的状态感知和控制能力。

控制系统的案例分析:分享典型控制系统的案例分析和经验总结

控制系统的案例分析:分享典型控制系统的案例分析和经验总结

控制系统的案例分析:分享典型控制系统的案例分析和经验总结引言你是否经历过在生活中遇到一些需要控制和管理的系统?也许是你的家庭电器,也许是你的汽车,亦或是你的个人健康管理系统。

这些系统背后都有一套控制系统,它们通过传感器、执行器和算法来实现对系统的控制和调节。

在本文中,我们将分享一些典型的控制系统案例分析,并总结经验教训,帮助读者更好地理解控制系统的原理和应用。

什么是控制系统?在深入研究案例分析之前,让我们先来了解一下什么是控制系统。

简而言之,控制系统是一个将输入转换为输出的系统,其目标是通过控制输入来达到所期望的输出。

它由三个主要部分组成:传感器、控制器和执行器。

传感器用于感知系统的状态和环境,控制器根据输入信号制定决策并发送控制信号,而执行器根据控制信号来执行相应的动作。

控制系统的主要目标是通过实时监测和调节来保持系统的稳定性、准确性和可靠性。

在下面的案例分析中,我们将详细介绍一些具体的控制系统案例,以帮助读者更好地理解这些概念。

案例分析1:家庭温控系统假设你在冬天里呆在一个没有温控系统的房子里,你会感觉到室内温度的不断下降,直到让你感到不适。

现在,让我们来看看一个控制系统是如何帮助我们维持室内温度的。

传感器首先,我们需要一个传感器来感知室内的温度。

我们可以使用一个温度传感器,它能够实时地检测室内温度并将数据传输给控制器。

控制器控制器是整个系统的决策中枢。

基于传感器提供的数据,控制器可以判断室内温度是否过低,并决定是否需要加热。

如果室内温度低于预设值,控制器将发送控制信号给执行器。

执行器在这种情况下,执行器可以是加热器。

当控制信号被发送给加热器时,它将开始加热室内空气,使室温升高。

反馈机制为了保持室内温度的稳定,我们还需要一个反馈机制。

一种常见的做法是将室内温度传感器的数据再次传输给控制器,控制器可以根据实际温度和目标温度之间的差异来调节加热器的功率。

通过这种控制系统,我们可以保持室内温度在一个舒适的范围内,使我们感到温暖舒适。

飞机飞行控制技术丛书 自动飞行控制系统说明书

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飞机飞行控制技术丛书自动飞行控制系统粤怎贼燥皂葬贼蚤糟云造蚤早澡贼悦燥灶贼则燥造杂赠泽贼藻皂申安玉摇申学仁摇李云保摇等编著·北京·摇图书在版编目(悦陨孕)数据摇摇自动飞行控制系统辕申安玉等编著援—北京:国防工业出版社,圆园园圆郾怨摇(飞机飞行控制技术丛书)摇陨杂月晕苑员员愿?园圆愿缘愿?源摇摇Ⅰ援自援援援摇Ⅱ援申援援援摇Ⅲ援飞机原自动飞行控制原飞行控制系统摇Ⅳ援灾圆源怨援员圆圆摇摇中国版本图书馆悦陨孕数据核字(圆园园圆)第园猿圆怨源远号(北京市海淀区紫竹院南路圆猿号)(邮政编码摇员园园园源源)北京奥隆印刷厂印刷新华书店经售开本愿缘园伊员员远愿摇员辕猿圆摇印张愿 摇圆园愿千字圆园园圆年怨月第员版摇摇圆园园圆年怨月北京第员次印刷印数:员—猿园园园册摇摇定价:圆园援园园元(本书如有印装错误,我社负责调换)致摇读摇者本书由国防科技图书出版基金资助出版。

国防科技图书出版工作是国防科技事业的一个重要方面。

优秀的国防科技图书既是国防科技成果的一部分,又是国防科技水平的重要标志。

为了促进国防科技和武器装备建设事业的发展,加强社会主义物质文明和精神文明建设,培养优秀科技人才,确保国防科技优秀图书的出版,原国防科工委于员怨愿愿年初决定每年拨出专款,设立国防科技图书出版基金,成立评审委员会,扶持、审定出版社国防科技优秀图书。

国防科技图书出版基金资助的对象是:员援在国防科学技术领域中,学术水平高,内容有创见,在学科上居领先地位的基础科学理论图书;在工程技术理论方面有突破的应用科学专著。

圆援学术思想新颖,内容具体、实用,对国防科技和武器装备发展具有较大推动作用的专著;密切结合国防现代化和武器装备现代化需要的高新技术内容的专著。

猿援有重要发展前景和有重大开拓使用价值,密切结合国防现代化和武器装备现代化需要的新工艺、新材料内容的专著。

源援填补目前我国科技领域空白并具有军事应用前景的薄弱学科和边缘学科的科技图书。

飞行管理系统

飞行管理系统

第16章飞行管理系统16。

1飞行管理系统概述随着飞机性能的不断提高,要求飞行控制系统实现的功能越来越多,系统变得越来越复杂,从而迫使系统系统设计师们在可用的技术条件、任务和用户要求,飞机可用空间和动力,飞机的气动力特性及规范要求等诸因素的限制下,把许多分系统综合起来,实施有效的统一控制和管理。

于是便出现了新一代数字化、智能化、综合化的电子系统-飞行管理系统(FMS-Flight Management System)。

在1981年12月,飞行管理系统首次安装在B767型飞机上。

此后生产的大中型飞机广泛采用飞行管理系统。

16。

2飞行管理系统的组成和功能16。

2.1飞行管理系统的组成飞行管理系统由几个独立的系统组成。

典型的飞行管理系统一般由四个分系统组成,如图16-1,包括:(1)处理分系统-飞行管理计算机系统(FMCS),是整个系统的核心;(2)执行分系统-自动飞行指引系统和自动油门,见自动飞行控制系统;(3)显示分系统-电子飞行仪表系统(EFIS),见仪表系统;(4)传感器分系统-惯性基准系统(IRS)、数字大气数据计算机(DADC)和无线电导航设备.驾驶舱主要控制组件是自动飞行指引系统的方式控制面板(AFDS MCP)、两部控制显示组件(CDU)、两部电子飞行仪表系统(EFIS)控制面板。

主要显示装置是CDU、电子姿态指引仪(EADI)、电子水平状态指示器(EHSI)和推力方式显示。

各部分都是一个独立的系统,既可以单独使用,又可以有多种组合形式。

飞行管理系统一词的概念是将这些独立的部分组成一个综合系统,它可提供连续的自动导航、指引和性能管理.图16-1飞行管理系统16。

2。

2飞行管理系统的功能FMS的主要功能包括导航/制导、自动飞行控制、性能管理和咨询/报警功能。

FMS实现了全自动导航,大大减轻了驾驶员的工作负担。

另外,飞机可以在FMS的控制下,以最佳的飞行路径、最佳的飞行剖面和最省油的飞行方式完成从起飞直到进近着陆的整个飞行过程。

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俯仰阻尼器(pitch damper)
①改善飞机的阻尼特性; ②飞机的固有频率变化不大; ③静态增益(静操纵性)下降;
8
增稳系统
9
某超声速歼击机的横侧增稳系统方框图
10
增稳系统的缺陷 增稳系统的功能虽比阻尼器完善,但对操纵性影响较大,在 使阻尼比、固有频率和静稳定性提高的同时,却减小了系统 的传递增益,降低了飞机对操纵指令的响应,是以牺牲操纵 性为代价的. ① 阻尼器和增稳系统能提高飞机的阻尼比和固有频率,但却 牺牲了操纵性; ② 阻尼器和增稳系统更无法解决非线性操纵指令问题,即当 飞机进行大机动飞行时,要求飞机具有较高的操纵灵敏度, 而做小机动飞行时,则要求有较小的操纵灵敏度。
控制增稳系统
11
俯仰控制增稳系统的方框图 当无操纵信号时,此控制增稳系统只起增稳的作用.
12
Flight Dynamics and Control
典型飞行控制系统
Chen Yongliang
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Department of Aerodynamics
1
典型飞行控制系统的构成 典型的飞行控制系统一般由三个反馈回路构成,即舵回路、 稳定回路和控制(制导)回路. 舵回路:为了改善舵机的性能以满足飞行控制系统的要求,通 常将舵机的输出信号反馈到输入端形成负反馈回路(或称为 伺服回路)的随动系统(或称为伺服系统).
舵回路方框图
2
如果测量部件测量的是飞机的飞行姿态信息,则姿态测量部件 和舵回路就构成了自动驾驶仪;自动驾驶仪和被控对象(飞机) 又构成了稳定回路,主要起稳定和控制飞机姿态的作用。
3
由稳定回路和飞机重心位置测量部件以及描述飞机空间位置几 何关系的运动学环节构成了控制(制导)回路,主要起稳定和 控制飞机的运动轨迹的作用.
5
阻尼器与增稳系统
现代高性能飞机的典型飞行包线 为改善飞机的角运动性能,引入阻尼器和增稳系统.
6
阻尼器和增稳系统在飞机起飞时就已经接入,不像自动驾驶仪 那样,需要首先建立基准工作状态。这种增稳系统与驾驶员共 同操纵飞机的方式,是有人驾驶情况下的自动控制问题.
飞机纵向运动方程
or
Hale Waihona Puke or7阻尼器
由自动控制理论可知,为了改善飞机角运动的阻尼特性,直 接引入姿态角的变化率,形成反馈回路就可以调节飞机角运 动的阻尼比,从而改善飞机的运动品质.有俯仰阻尼器、滚转 阻尼器和偏航阻尼器。
通过姿态的变化来控制飞行轨迹的方式,是目前大多数大气 层飞行器控制飞行轨迹的主要方式.
4
典型飞行控制系统的分类
根据飞行控制系统的功能和作用,基本的飞行自动控制系 统包括阻尼器(damper)、增稳系统(stability augmentation systems—SAS)、 控 制 增 稳 系 统 (control augmentation systems—CAS)和自动驾驶仪(autopilot)等。
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