西工大飞行控制系统总复习
西工大飞行控制系统总复习
总复习第一章 飞行动力学一、概念:1、体轴系纵轴ox 在飞机对称平面内;速度轴系纵轴a ox 不一定在飞机对称平面内;稳定轴系纵轴ox 在飞机对称平面内,与体轴系纵轴ox 相差一个配平迎角0α。
2、俯仰角θ的测量轴为地轴系横轴g oy ;滚转角φ(倾斜角)的测量轴为体轴系纵轴ox ;偏航角ψ的测量轴为地轴系铅锤轴g oz 。
3、迎角α:空速向量v 在飞机对称平面内投影与机体纵轴ox 夹角。
以v 的投影在ox 轴之下为正。
4、β(侧滑角):空速向量v 与飞机对称平面的夹角。
以v 处于对称面右为正。
5、坐标系间的关系机体轴系b S 与地轴系g S 之间的关系描述为飞机姿态角(ψφθ、、); 速度轴系a S 与机体轴系b S 之间的关系描述为气流角(βα、);速度轴系a S 与地轴系g S 之间的关系描述为航迹角(χμγ、、)。
6、舵偏角符号升降舵偏角e δ:平尾后缘下偏为正0>e δ,产生低头力矩。
0<M 副翼偏转角a δ:右翼后缘下偏(右下左上)为正0>a δ,产生左滚转力矩0<N 。
方向舵偏角r δ:方向舵后缘左偏为正0>r δ,产生左偏航力矩0<L 。
7、稳定性、操纵性与机动性动稳定性:扰动停止后,飞机能从扰动运动恢复到基准运动。
静稳定性:扰动停止的最初瞬间,运动参数变化的趋势。
操纵性:飞机以相应的运动,回答驾驶员操纵各操纵机构的能力。
机动性:指在一定时间内,飞机改变速度大小,方向和在空间位置的能力。
稳定性与操纵性及机动性矛盾。
过稳则不易操纵,机动性差。
8、在建立飞机方程时考虑牵连运动的原因是:牛顿定律是相对惯性坐标系的,机体坐标系为动坐标系。
9、ip jq kr θφψΩ=++=++ 表示:飞机三个姿态角变化率或绕机体轴的三个角速度分量都能合成飞机总角速度分量Ω。
p 、q 、r 一定正交,但φθψ,,三者不一定正交。
10、纵向短周期运动对应大复根,周期短,频率高,衰减快的运动。
航概复习资料
复合材料具有优异的性能,其密度低,强度和刚度高,抗疲劳性能、减震性能等较好,而且可以对其力学性能进行设计。
7. 前、后三点式起落架各有哪些优缺点?为什么现代飞机普遍采用前三点式起落架?
前三点式
优点:着陆简单且安全可靠,具有良好的方向稳定性,侧风着陆较安全,允许强烈制动,着陆滑跑距离较短,飞行员视野佳,发动机喷气对跑道影响小;
10. 简述伯努利方程及其意义。
伯努利定理是能量守恒定律在流体流动中的应用。伯努利定理是描述流体在流动过程中流体压强和流速之间关系的流动规律。在管道中稳定流动的不可压缩理想流体,在管道各处的流体动压和静压之和始终保持不变,即 静压+动压=总压=常数,上式就是不可压缩流体的伯努利方程,它表示流速与静压之间的关系,即流体流速增加,流体静压将减小;反之,流动速度减小,流体静压将增加。
37. 飞机的纵向(俯仰)静稳定性和重心--焦点的相对位置有什么关系?
38. 直升机的飞行原理与飞机有何不同?如何改变直升机的升力?
(1)直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。
(2)直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。
翼根弦长与翼稍弦长之比;
20. 如何理解机翼产生诱导阻力的原因?
气流经过翼型而产生向下的速度,称为下洗速度,该速度与升力方向相反,是产生诱导阻力的直接原因。
21. 简述襟翼增升的原理。
襟翼开缝的主要作用就是延缓机翼表面的气流分离,襟翼的焦点?
3. 什么是飞行的相对运动原理?
飞机以一定速度作水平直线飞行时,作用在飞机上的空气动力与远前方空气以该速度流向静止不动的飞机所产生的空气动力效果完全一样。
西北工业大学飞行器稳定性与操纵性考试试题
西北工业大学飞行器稳定性与操纵性考试试题编号:西北工业大学考试试题(卷)开课学院航空学院课程飞行器稳定性与操纵性学时36考试日期考试时间 2 小时考试形式()()卷注:1. 命题纸上一般不留答题位置,试题请用小四、宋体打印且不出框。
2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。
共2页第1页西北工业大学命题专用纸共2页第2页西北工业大学考试试题答案及评分标准开课学院航空学院课程飞行器稳定性与操纵性学时36考试日期考试时间 2 小时考试形式()()一、名词解释(6×5)1、纵向平衡曲线纵向定常直线飞行中,俯仰力矩平衡时,升降舵(平尾)偏角与飞行速度或迎角之间的关系曲线2、上反效应定常侧滑直线飞行中,上反角的横向静稳定性作用3、副翼操纵反效刚度小的机翼,在动压大的情况下,偏转副翼引起的附加气动载荷作用在机翼刚性轴之后,引起机翼的扭转变形,削弱了副翼滚转操纵的效果。
随着动压的增加,相同副翼偏角引起的机翼扭转变形增大,副翼的操纵效率更低。
当动压达到某一临界动压值时,副翼的操纵效率为零。
随着动压进一步增大,左压杆却出现右滚力矩,副翼操纵反效4、模态扰动运动特征方程的每一个实根或每一对共轭复根描述的运动5、机翼自转当飞机大于失速迎角飞行时,右滚转时,虽然右机翼的迎角大于左机翼的迎角,但是由于失速,胜利反而小于左翼,此时的横向力矩将加速飞机的滚转二、问答(10,9,10,8,6,7)评分视具体答题情况而定1、平尾对正常式布局飞机(平尾在机翼之后)俯仰力矩的三个作用是什么?答:(1)改变飞机的零升力矩系数大小,甚至使它由负值变为正值(2)偏转平尾(升降舵),是飞机在不同迎角下取得俯仰力矩的平衡(3)改变俯仰力矩曲线的斜率,通过使飞机焦点后移来使飞机具有纵向静稳定性2、飞机设计时决定重心后限位置的因素有哪些?答:(1)为使飞机具有纵向静稳定性,重心必须在飞机焦点之前(2)为使飞机具有纵向松杆静稳定性,重心必须在松杆中性点之前(3)定常曲线飞行时,为使,重心必须在握杆机动点之前(4)定常曲线飞行时,为使,重心必须在松杆机动点之前3、推导飞机小扰动运动方程组所采用了哪些简化假设?答:(1)关于地球的假设,地球是静止不动的平面(2)关于飞机的假设,飞机是刚体,且质量为常数(3)大气为平静的标准大气(4)所选坐标系为原点与质心重合的机体坐标系(5)飞机质量分布对称(6)小扰动假设(7)飞机具有对称面,质量和外形都对称(8)基准运动中,飞机的运动平面、对称面、铅垂面合一(9)基准运动为定直飞行(10)准定常假设4、什么是气流坐标轴系?什么是惯用的机体坐标轴系?答:气流坐标轴系:原点在飞机质心,轴沿飞机速度方向,轴在飞机对称面上垂直于轴指向下方,轴垂直于、,指向右方惯用的机体坐标轴系:原点在飞机质心,轴平行于机身轴线或对称面机翼弦线,指向前方,轴垂直对称面,指向右翼,轴在飞机对称面内,垂直于轴指向下方,且与、形成右手坐标系统5、横侧扰动运动有哪些典型模态?其特点是什么?答:(1)对应模值大实根的滚转收敛模态,特点是衰减快、滚转比偏航和侧滑大得多的非周期运动(2)对应模值小实根的螺旋模态,特点是半衰时长、带滚转、接近零侧滑的偏航非周期运动(3)对应复根的荷兰滚模态,特点是中等阻尼、频率较快、既滚转又偏航带侧滑的周期性运动6、飞机纵向静稳定性导数是什么?它的变化对飞机纵向动稳定性及操纵性的影响是什么?答:飞机纵向静稳定性导数是或。
复习题及答案
08级电子专业《飞行管理与自动飞行控制系统》复习题第一章 飞行力学1. 三种飞机运动参数各自描述的是哪两个坐标系之间的关系?8个运动参数的准确定义和正负的规定?1)姿态角:机体轴系与地轴系的关系。
俯仰角:机体纵轴与其在地平面投影线之间的夹角。
以抬头为正;偏航角:机体纵轴在地平面上的投影与地面坐标系OX 轴之间的夹角。
以机头右偏航为正滚转角:又称倾斜角,指机体竖轴(飞机对称面)与通过机体轴的铅垂面间的夹角。
飞机右倾斜时为正。
2)飞机的轨迹角:速度坐标系与地理坐标系之间的关系。
航迹倾斜角:飞行地速矢量与地平面间的夹角,以飞机向上飞时为正;航迹偏转(方位)角:飞行地速矢量在地平面上的投影与地理坐标系OX 轴之间的夹角,以速度在地面上投影在地轴之右时为正;航迹滚转角:飞行地速矢量的垂直分量与飞行地速矢量及其在水平面上的投影组成的平面之间的夹角,以垂直分量在平面之右为正。
3)气流角:空速向量与机体轴系的关系迎角:空速向量在飞机对称面上的投影与机体轴的夹角,以速度向量的投影在机体轴之下为正(飞机的上仰角大于轨迹角为正);侧滑角:速度向量与飞机对称面的夹角。
以速度向量处于飞机对称面右边时为正。
2. 飞机升力的定义?方向的规定?升力的产生与什么部件有关?飞机升力的组成部分?与空速的关系?机翼产生升力的原理?升力L:飞机总的空气动力RZa 轴的分量,向上为正.产生升力的主要部件是飞机的机翼. 机翼的升力:机翼升力与机翼面积,动压成正比。
机身的升力: 。
和速度平方成正比。
平尾的升力:与速度无关。
3. 舵面偏转及其引起的操纵力矩的方向的规定?驾驶员是如何操纵这些飞机舵面的?操纵舵面的铰链力矩定义:铰链力矩就是作用在舵面上的空气动力的合力对舵面铰链转轴所形成的力矩。
正负:定义迫使舵面正向偏转的铰链力矩He 为正。
升降舵:其正向的铰链力矩迫使其向下偏转;方向舵:其正向的铰链力矩迫使其向左偏转;副翼:其正向的铰链力矩迫使“左上右下”偏转;4. 横侧向气动力由哪些因素会引起侧力?如侧滑角。
对西工大飞控信专业的解读
对西工大飞控信专业的解读
西安工业大学飞行器控制与信息工程专业是一个涵盖航空航天领域知识的专业。
学生在这个专业将学习飞行器的设计、控制和信息工程等方面的知识和技能。
这个专业的课程设置一般包括飞行器动力学、飞行器控制理论、飞行器导航与制导、数字信号处理、嵌入式系统设计等方面的课程。
学生将学习飞行器的设计原理、控制系统的设计与应用、航空航天领域的相关技术和知识。
在学习飞行器控制与信息工程专业的过程中,学生将会接触到飞行器的动力学和控制理论,学习如何设计和实现飞行器的控制系统,以及飞行器的导航与制导技术。
此外,学生还将学习数字信号处理和嵌入式系统设计等相关领域的知识,这些知识对于飞行器控制与信息工程都具有重要的意义。
毕业后,学生可以在航空航天领域的相关企业或科研机构从事飞行器设计、控制系统开发、导航与制导技术研究等工作。
他们也可以在航空航天领域的制造企业、航空公司、航天研究院等单位从事相关的工程技术工作。
总的来说,西安工业大学飞行器控制与信息工程专业是一个涵
盖航空航天领域知识的专业,学生将在学习中获得飞行器设计、控制系统开发、导航与制导技术等方面的知识和技能,为他们将来在航空航天领域从事相关工作打下坚实的基础。
飞控复习提纲
一、飞行原理1、飞机升力产生的原理,飞机迎角与升力的关系,飞机速度与升力的关系。
2、飞机纵向平衡的条件是什么,如何建立这个平衡?3、什么是飞机纵向静稳定性?满足飞机纵向静稳定性的条件是什么?分析飞机具有纵向静稳定情况下,迎角受到外界干扰时的稳定过程?4、飞机纵向稳定力矩,控制力矩,阻尼力矩。
5、什么是飞行速度稳定性?什么是正常操纵和反操纵?马赫配平的作用是什么?6、飞机纵向运动有哪两种运动模态,各自有什么特征及其原理是什么。
7、什么是飞机横向稳定性?什么是飞机航向稳定性?8、飞机航向阻尼力矩、控制力矩、稳定力矩;横向阻尼力矩、控制力矩、稳定力矩?分析它们是如何产生的?9、飞机纵向运动有哪三种运动模态,各自有什么特征及其原理是什么。
10、机翼上反与后掠对横向静稳定性有什么影响。
二、舵回路1、舵回路的基本组成?2、画出硬反馈式舵回路的结构图,其传递函数近似于一个什么环节?其工作特性是什么?3、画出软反馈式舵回路的结构图,其传递函数近似于一个什么环节?其工作特性是什么?4、画出均衡反馈式舵回路的结构图,其传递函数近似于一个什么环节?其工作特性是什么?5、电动舵机中磁粉离合器的作用是什么?金属摩擦离合器的作用是什么?6、磁粉离合器的机械特性曲线是指?力矩特性曲线是指?7、电液副舵机的力矩马达的作用是?液压放大器的作用是?8、电液复合舵机具有哪四种工作状态。
电磁转换机构和锁紧机构的作用是。
9、舵机的负载是?它影响舵机的什么工作特性。
10、用磁粉离合器控制的电动舵机的空载特性可描述为什么环节?负载特性可描述为什么环节?三、典型飞行控制系统1、已知某飞机的传递函数是:)69.19.0()4.0(5.1)()(2+++-=∆∆Z s s s s s s δϑ,其俯仰姿态角控制系统的控制规律为:∙Z Z Z ∆K +∆-∆K =∆+T ∙ϑϑϑδϑϑδ)()1(g s 。
(1)由控制规律画出相应的系统结构图;(2)要控制该飞机舵回路的时间常数应作何限制? (3)若飞机受到常值力矩92.0=∆MZ γ公斤*米,已知 ZZMδ=-1.15公斤*米/度,若要求稳定后其静差s θ∆<01 ,应对Z K ϑ 作何限制;(4)若要保证该系统的动态性能,应如何选取Z∙Kϑ的值。
飞控考试题型
一、飞行控制系统组成及主要系统的作用。
飞行控制系统组成:自动驾驶仪A/P、飞行指引仪FD、安定面配平(STAB/T)、偏航阻尼系统(Y/D)飞行指引仪的作用:1、在自动驾驶仪衔接前,指引仪将飞机实际飞行路线与目标路线比较,计算出进入目标路线所需要的操纵量,为驾驶员提供目视飞行指引指令2、在自动驾驶仪衔接后,监控自动驾驶仪的工作状态。
即(1)提供目视操作指令;(2)监控自动驾驶仪。
偏航阻尼系统作用:(1)阻尼飞机“荷兰滚”运动;(2)协调转弯。
安定面配平(STAB/T)的作用:(1)产生附加力矩,以保持纵向力矩的平衡。
卸掉由于升降舵偏转产生的铰链力矩(间接),使升降舵回到相对零位,驾驶杆力也为零。
(2)解决自动驾驶仪的衔接与断开过程中引起飞机的剧烈运动。
分为M/T、SPD/T、AP/T、人工电气配平、备用电气配平。
AP/T:驾驶仪接通后,保持姿态的稳定。
自动配平系统是在自动驾驶衔接后工作。
SPD/T:(适用于起飞、复飞阶段):提供纵向平衡力矩,保证速度的稳定。
在飞机起飞和复飞过程中减小因速度变化引起的不稳定,是根据计算空速的变化对安定面进行配平。
在起飞、复飞阶段,速度配平系统提供在低速大推力条件下的速度稳定。
即当空速增加时使飞机抬头配平,当空速减小时使飞机低头配平。
速度配平是在飞机起飞20秒后,并且人工配平和自动配平都没有衔接的情况下开始衔接。
一旦人工配平或自动配平衔接则速度配平就脱开。
M/T(范围一般在0.6-0.9,高速巡航阶段):当马赫数接近临界值时,飞机因焦点后移而引起下俯力矩,此时,自动控制升降舵(或安定面)的偏转来进行补偿,使飞机不再出现速度不稳定的现象,飞机的操纵也符合正常规律。
作用是提供纵向平衡力矩,保证速度的稳定性,防止“反操纵”。
马赫配平系统是为了防止飞机马赫数增加时产生的俯冲。
人工电气配平:由飞行员操纵配平电门输入配平指令给配平计算机。
备用电气配平:当人工电气配平失效时应急使用偏航阻尼系统:主要功用是由偏航阻尼器通过计算,输出方向舵偏转信号来控制方向舵的偏转来抑制荷兰滚,稳定飞机的航向,并对飞机的转弯起协调作用。
西工大_飞行控制原理试题_试题2017
综合设计1针对所给的飞机纵向简化运动模型,设计纵向增稳控制系统,给出系统原理结构框图,通过仿真验证其对阵风扰动的响应,阵风模型按GJB-185-86选取,扰动强度中等,扰动时间不小于15s 。
综合设计2利用上述运动模型,设计自动导航控制系统,实现下列自动飞行过程:自高度3000m ,速度400km/h 开始,以不小于-20deg 的航迹俯仰角俯冲增速,在500m 高度拉起并完成一个筋斗,之后恢复5000m 高度、500km/h 速度的飞行状态。
控制策略自行设计,最大过载不超过5g ,最大速度不超过650km/h 。
结果要求:给出原系统和增稳后的系统模态特性分析结果、控制系统设计结果及框图、所建仿真模型,绘制扰动稳定及飞行过程的过载、角速率、俯仰角、舵面、油门、高度、速度的时间历程曲线及飞行过程的垂直航迹。
飞机纵向简化运动模型:某飞机简化纵向运动方程:X AX BU =+g ,Y CX DU =+控制向量:[]T eT U δδ=,是升降舵偏角、油门调节;状态向量:[]T X Vq αθ=∆∆∆,分别是空速、迎角、俯仰速率、俯仰角;输出向量:[]Tz Y V q n αθγ=∆∆∆∆∆,分别是空速、迎角、俯仰速率、法向过载、俯仰角、航迹俯仰角。
440.035750.01600.1710.00210.051100.00390.1590.35700010A ⨯--⎡⎤--⎢⎥=⎢⎥--⎢⎥⎣⎦420 1.220.1432502.13206000B ⨯⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦641000010000100.02049 5.03390.55959000010101C ⨯⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦620000000.441600000D ⨯⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦。
飞控系统总结复习过程
飞控系统总结飞控系统总结:俯仰系统功用俯仰操作的功用主要是为了实现飞机的升降运动。
系统组成俯仰操作主要包括正常俯仰控制、升降舵伺服控制操作和水平安定面作动同操作。
工作过程侧杆指令通过电传信号传送给ELAC和SEC.有两个ELAC,ELAC1和ELAC2 。
正常情况下ELAC2控制升降舵和THS,这里我们可以注意到ELAC2控制的两个作动筒的液压源分别是绿系统和黄系统。
如果ELAC2控制失效,处于备用状态的ELAC1被激活,替代ELAC2工作,不过ELAC1控制的两个作动筒的液压源只有蓝系统一个液压系统。
如果两个ELACS都失效,这时SEC1或SEC2都会从ELACS手中接管它的工作,来控制的俯仰操作,只要FMGC一旦被激活,它就会把自动飞行指令传递给ELAC.每个ELAC控制两个升降舵作动筒,一个处于激活模式,另外一个处于阻尼模式,只有当处于激活模式的作动筒失效后,处于阻尼模式的作动筒才会被激活。
当有大的俯仰需求时,两个作动筒都被激活。
THS的两个液压作动筒被三个电动配平马达驱动,但每次只有一个处于运转状态,其中马达1被ELAC2控制,马达2被ELAC1或SEC1控制,马达3被SEC2控制。
还有靠人工操作的手动配平要比电动配平优先。
横滚/偏转系统功用俯仰操作的功用主要是为了实现飞机的偏转运动。
系统组成横滚控制、偏转控制工作过程侧杆指令通过电传信号传送给ELAC和SEC.两个ELAC控制副翼的作动同,正常情况下ELAC1被激活,EALC2处于备用状态,只有当ELAC1失效时,才启用ELAC2.侧杆的指令通过ELAC传递给SEC,控制一对扰流板作动筒,从图中我们可以看出SEC1控制3号和4号作动筒,SEC2控制5号作动筒,SEC3控制2号作动筒。
FAC接收到偏转信号指令号后通过控制方向舵来协调偏转运动,同样FAC1在激活状态下,FAC2处于备用状态。
FMGC主要功能是吧指令发送给FAC,FMGC和SEC。
飞控复习资料(个人原创,尊重版权)
飞控复习资料第一章绪论1、自动飞行控制的概念自动飞行控制就是利用一套专门的系统,在无人参与的条件下,自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行。
2、现代飞行控制系统的作用a、实现飞机的自动飞行;b、改善飞机的特性,实现所要求的飞行品质和飞行性能。
3、飞行控制系统的基本组成•飞机:被控对象具体一个系统的被控物理参数可能是飞机某一个运动参数,如俯仰角,高度或倾斜角等。
被控的参量通常称为被控量。
•执行机构(又称舵机或舵回路)接收控制指令,其输出跟踪控制指令的变化,并输出一定的能量,拖动舵面偏转。
•(反馈)测量部件它测量和感受飞机被控量的变化,并输出相应的电信号。
不同的被控量需采用不同的测量元件。
•综合比较部件将测量的反馈信号与指令信号进行比较,产生相应的误差信号。
这种功能可以与控制器的功能组合在一起。
•控制器依误差信号和系统的要求,进行分析、判断,产生相应的控制指令。
目前,这种功能均用数字计算机来实现。
•操纵指令部件给定系统的输入指令信号,它通常是被控量的期望值。
4、飞行控制系统的基本构成基本由三个典型回路组成。
舵回路-----基本回路舵机、放大器、反馈元件稳定回路(自动驾驶仪)——姿态控制控制(制导)回路——轨迹控制5、飞机的飞行控制系统(现代飞行控制系统)总体由三部分构成:内回路---主要的功能是实现对飞机性能的改善外回路---完成自动驾驶功能,实现姿态角以及速度控制。
导航回路(导引回路)---利用导航系统的数据,通过内回路与外回路实现飞机航迹的控制(包括水平航迹与垂直航迹)。
6、坐标系 a 、地面坐标系原点,地面上某一点轴:地平面内并指向某一方向;轴:在地平面内,垂直于轴指向右方轴:垂直于地面并指向地心。
b 、机体坐标系 原点:飞机质心处 纵轴( ):在飞机对称平面内并平行于飞机的设计轴线指向机头; 横轴( ):垂直于飞机对称平面指向机身右方; 竖轴( ):在飞机对称平面内,与纵轴垂直并指向机身下方。
飞行器动力学与控制复习要点
飞⾏器动⼒学与控制复习要点1. 卫星轨道六要素是哪些P2-7),,,,,(p t i e a ωΩ,其中a 半长轴,e 偏⼼率,i 轨道倾⾓,Ω升交点⾚经,ω近地点幅⾓,p t 卫星经过近地点时刻。
2. 卫星发射三要素是什么P17-18),,(L t A ?,其中?发射场L 的地⼼纬度,A 发射⽅位⾓,L t 发射时刻。
3. 什么是太阳同步轨道P23选择轨道半长轴a 和倾⾓i 的组合使d /)(9856.0?=?Ω,则轨道进动⽅向和速率,与地球绕太阳周年转动的⽅向和速率相同(即经过365.24平太阳⽇,地球完成⼀次360°的周年运动),此特定设计的轨道称为太阳同步轨道。
4. 什么是临界轨道、冻结轨道P24-25若远地点始终处在北极上空,即拱线不得转动,轨道倾⾓满⾜02sin 5.22=-i ,即=43.63i 或?=57.116i 。
此值的倾⾓称为临界倾⾓,此类轨道称为临界轨道。
若选择合适的偏⼼率及合适的近地幅⾓,使0==e ω,近地点幅⾓ω被保持,或称被冻结在90°。
轨道的倾⾓和⾼度可以独⽴选择,此类轨道称作冻结轨道。
5. 回归轨道的回归系数是什么P26轨道经过N 天回归⼀次,在回归周期内共转R 圈,每天的轨道圈数(⾮整数)Q 称为回归系数。
R C Q I NN==±,+表⽰轨迹东移,-表⽰轨迹西移。
I 为接近⼀天的轨道圈数,为正整数。
6. 静⽌轨道的特点、三要素是什么P28(1)轨道的周期与地球⾃旋周期⼀致(2)轨道的形状为圆形,偏⼼率0e = (3)轨道处在地球⾚道平⾯上,倾⾓0i = 7. 星座轨道的全球覆盖公式相邻卫星星下点之间的⾓距为2b ,覆盖带宽度为2c ,轨道数为2p cπ=,每⼀轨道上的卫星数q bπ=,卫星总数2t a n,s i n ,s i n s i n s i n2t a nc N p qb c bc πψθθ====8. 地球同步卫星群的分置模式有哪⼏种P36(1)经度分置模式:各个⼦卫星沿轨道经度圈分布,位于星座中⼼定点位置的两侧,具有不同的平经度。
飞行控制总复习
偏航 俯仰
d) 协调转弯为保证不掉高度及保证提供协调转弯所需的俯仰角速率, 必须操纵升降舵提供舵面力矩。无论飞机左转弯,还是右转弯(),都 应操纵向上偏,使飞机抬头。 7、自动配平
自动配平就是接通自动驾驶仪前,通过操纵调整片或安定面,使 驾驶杆承受力为零即“卸荷”(卸去舵面铰链力矩给驾驶杆带来的力的 影响),而在自动驾驶仪工作中,及时卸去铰链力矩,使驾驶杆承受的 力不为零,这种作用就是自动配平。 8、回零系统
使飞机纵轴向右转弯,且使与协调。
而使信号减弱,且飞机逐渐改平,飞机水平飞向原航线,最
终,,。 5、 给定自动驾驶仪控制律如下:
试分析对于的航向自动稳定过程。 解:应飞航向飞机向左倾斜由于分量即为侧力向左使向左转(向应飞航
向)出现负侧滑。又,(初始侧滑角将使方向舵的作用更强)方向舵向 左偏产生使向左转。由于纵轴转动惯性小于飞机平稳惯性,很快纵轴追 上空速,且超过出现正角,引起正偏航力矩N,使纵轴转变慢,且经一 段时间后可使。
操纵升降舵,使升降舵下偏以减小迎角,实现平飞加速。 16、在速度坐标系建立纵向运动方程;在稳定坐标系建立侧向运动方 程。 17、飞机的航向没有自动恢复某一特定位置的能力。要想保持航向,必 须对飞机进行控制。但有自动消除初始倾斜角(滚转角)及初始侧滑角 的能力。 18、横侧扰动运动的典型模态
一对共轭复数根:对应荷兰滚运动模态(振荡运动模态)。 一个大负实根: 对应快速倾斜运动模态(滚转快速阻尼模 态)。 一个小实根: 对应回旋运动模态(缓慢螺旋运动模态)正负 均有。 快速倾斜运动衰减最快,荷兰滚运动衰减稍慢,螺旋运动衰减特别 慢。 二、计算题 1、已知飞机纵向运动线性化方程如下:
回零系统作用是去掉AP回路中的各种不平衡信号,以保证接通AP 时,飞机原飞行状态不变。 9、空速控制基本方案
航概备考复习资料(航概·导弹引论·西工大2012修订版)
航概备考复习资料(航概·导弹引论·西工大2012修订版)一、名词解释总冲:决定于推力的大小和工作时间的长短,用Io表示,定义为推力对时间的积分:Io=∫P dt。
比冲:指发动机燃烧1kg质量的推进剂所产生的冲量,Is表示,Is=P/m。
推力:作用在发动机表面上各种力的合力,与飞行速度无关。
比推力:每秒钟消耗1kg质量的推进剂所产生的推力的大小。
俯仰力矩:作用在导弹上的空气动力在OY轴方向上的分量与压力中心Xp 到质心Xg之间的距离的乘积Mz=Y·(Xg-Xp)。
气动力矩:作用在导弹上的气动力作用点如不通过导弹的质心,就会产生绕质心的力矩。
绕OZ轴为俯仰力矩,绕OY轴为偏航力矩,绕OX轴为滚动力矩。
下洗角:翼尖涡流使流过弹翼的空气产生下流速度ω,而向下倾斜形成下洗流,气流方向向下的倾斜角即为下洗角ε。
破片战斗部的杀伤动能:战斗部外壳炸裂成一定数量和大小的破片,并使这些破片具有一定的飞散速度,从而使破片获得一定的杀伤动能,Ei=(Gi·νi^2)/2g。
调制盘:一个用投红外材料做极板,表面按一定图案镀银的圆片。
是用来确定目标相对于导弹的位置和抑制背景干扰。
副翼:滚转通道的操纵面。
音速:由空气弱干扰引起的空气密度微小变化将以一定速度向四周传播,即为音速。
马赫数:扰动源运动速度ν与当地介质音速α的比值Ma=ν/α。
临界马赫数:导弹局部表面出现超音速气流对导弹具有的飞行马赫数。
激波:物体以超音飞行时,前方的空气来不及让开发生堆积而受到强烈压缩所形成的很薄的空气层。
影响激波强度的因素;激波面的角度、导弹的飞行马赫数。
膨胀波:当超音速气流绕经凸角流动时,相当于流动截面逐渐扩大,于是气流会发生膨胀,在气流的转折点将形成一个扇形的膨胀区域,即膨胀波。
机动性:导弹能迅速改变飞行速度大小和方向的能力。
稳定性:导弹在飞行过程中由于受到某种干扰,使其偏移原来的飞行状态,当干扰消失后,导弹恢复到原飞行状态的能力。
飞控复习题+答案
飞行控制系统复习题04级学习部第一章1.飞行控制系统的主要作用如何?(1)实现飞机的自动飞行①长距离飞行时解除驾驶员的疲劳,减轻驾驶员的工作负担;②在一些坏的天气或复杂的环境下,驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹,自动飞行控制系统可以实现对飞机的精确控制;③有一些飞行操纵任务,驾驶员难于完成,如进场着陆,采用自动飞行控制则可以较好的完成这些任务。
(2)改善飞机的特性,实现所需要的飞行品质和飞行性能。
2.飞行控制系统主要由哪几部分组成,每部分主要作用是什么?①飞机:被控对象。
具体一个系统的被控物理参数可能是飞机某一个运动参数,如俯仰角,高度或倾斜角等。
被控的参量通常称为被控量。
②执行机构(又称舵机或舵回路):接收控制指令,其输出跟踪控制指令的变化并输出一定的能量,拖动舵面的偏转。
③反馈测量部件:它测量和感受飞机被控量的变化,并输出相应的电信号。
不同的被控量需采用不同的测量元件。
④综合比较部件:将测量的反馈信号与指令信号进行比较,产生相应的误差信号。
这种功能可以与控制器的功能组合在一起。
⑤控制器:依误差信号和系统的要求进行分析、判断,产生相应的控制指令。
目前,这种功能均用数字计算机来实现。
⑥指令生成部件:经这系统的输入指令信号,它通常是被控量的期望值。
在上述系统的组成中,除被控对象外的其它部件组合又称为控制装置,在飞行控制系统中又常称为自动驾驶仪。
3.现代飞行控制系统分为哪三个回路,每个回路的作用如何?①内回路:主要的功能是实现对飞机性能的改善,如增加飞机的阻尼,增强飞机的稳定性等,又常称其为增稳回路。
②外回路:主要完成自动驾驶功能,实现姿态角控制以及速度控制功能。
③导航回路(导引回路):利用导航系统的数据,综合利用内回路与外回路的功能可实现飞机航迹的控制(包括水平航迹与垂直航迹)。
4.闭环负反馈控制的基本方法是什么?与开环控制比较,闭环控制的优缺点。
(1)闭环负反馈控制的基本原理“检测偏差,纠正偏差。
飞控复习题(1-3)
飞行控制系统复习题第1章1 飞行控制系统的主要作用如何?2 飞行控制系统主要由哪几部分组成,每部分主要作用是什么?3现代飞行控制系统分为哪三个回路,每个回路的作用如何?4 闭环负反馈控制的基本方法是什么?5 什么是稳定性,系统动态响应特性主要用哪几个指标衡量,它们是如何定义的。
系统的精度用什么指标评定。
第2章6 试画出单腔液压助力器的原理结构图,说明其工作过程。
为什么该部件的稳态输入输出关系为比例环节。
7 试述液压副舵机的主要组成部分,并说明各组成部件的功能。
看图说明液压副舵机的工作过程。
为什么液压副舵机的稳态输出与输入关系为积分环节。
8 试画出串联及并联复合舵机的原理结构图,说明三种工作状态的工作过程。
9 与电动舵机相比,液压舵机的优缺点如何。
10 舵回路的基本结构如何,对舵回路有哪些基本要求。
第3章11 试说明偏航阻尼器的功用以及实现控制的基本方法。
为什么要在系统中采用洗出网络?12 放宽静稳定性对提高飞机的性能有什么好处。
13 构成增稳系统有哪几种具体实现方案,其优缺点如何。
14 什么是控制增稳系统,它与增稳系统有何不同,试画出它的原理结构图。
15 什么是电传操纵系统,它与增稳系统、控制增稳系统有何不同。
16 为提高电传操纵系统的可靠性应采取哪些措施。
17 B-777飞机主操纵计算机的余度配置情况如何。
B-777飞机主操纵系统有几种操纵方式,各有什么特点。
18 A320电传操纵系统纵向控制规律中如何实现增稳作用的。
什么是中性速度稳定性(自动配平) ,它有什么作用。
在A320飞机的电传操纵系统中是如何实现的。
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总复习
第一章 飞行动力学
一、概念:
1、体轴系纵轴ox 在飞机对称平面内;速度轴系纵轴a ox 不一定在飞机对称平面内;稳定轴系纵轴ox 在飞机对称平面内,与体轴系纵轴ox 相差一个配平迎角0α。
2、俯仰角θ的测量轴为地轴系横轴g oy ;滚转角φ(倾斜角)的测量轴为体轴系纵轴ox ;偏航角ψ的测量轴为地轴系铅锤轴g oz 。
3、迎角α:空速向量在飞机对称平面内投影与机体纵轴ox 夹角。
以的投影在ox 轴之下为正。
4、β(侧滑角):空速向量v 与飞机对称平面的夹角。
以v 处于对称面右为正。
5、坐标系间的关系
机体轴系b S 与地轴系g S 之间的关系描述为飞机姿态角(ψφθ、、); 速度轴系a S 与机体轴系b S 之间的关系描述为气流角(βα、); 速度轴系a S 与地轴系g S 之间的关系描述为航迹角(χμγ、、)。
6、舵偏角符号
升降舵偏角e δ:平尾后缘下偏为正0>e δ,产生低头力矩。
0<M 副翼偏转角a δ:右翼后缘下偏(右下左上)为正0>a δ,产生左滚转力矩
0<N 。
方向舵偏角r δ:方向舵后缘左偏为正0>r δ,产生左偏航力矩0<L 。
7、稳定性、操纵性与机动性
动稳定性:扰动停止后,飞机能从扰动运动恢复到基准运动。
静稳定性:扰动停止的最初瞬间,运动参数变化的趋势。
操纵性:飞机以相应的运动,回答驾驶员操纵各操纵机构的能力。
机动性:指在一定时间内,飞机改变速度大小,方向和在空间位置的能力。
稳定性与操纵性及机动性矛盾。
过稳则不易操纵,机动性差。
8、在建立飞机方程时考虑牵连运动的原因是:牛顿定律是相对惯性坐标系的,机体坐标系为动坐标系。
9、ip jq kr θ
φψΩ=++=++
表示:飞机三个姿态角变化率或绕机体轴的三个角速度分量都能合成飞机总角速度分量
Ω。
p 、q 、r 一定正交,但φθψ
,,三者不一定正交。
10、纵向短周期运动对应大复根,周期短,频率高,衰减快的运动。
纵向长周期运动对应小复根,周期长,频率低,衰减慢的运动。
称为浮沉运动或起伏运动。
11、纵向运动中
在)(t α∆过程中以短周期运动为主; 而在)(t V ∆中则是以长周期运动为主;
在)(t θ∆中,长、短周期均占很多,两种运动差不多。
12、长短周期成因
V (切向速度变化率)—是以长周期为主的,而V 与∑xa F 有关,所以长周期是反映切向力的平衡过程;
q
(俯仰角加速度)—是以短周期为主的,而q 与∑a
M
有关的,所以可以
说短周期反映的是力矩平衡的过程。
13、油门杆前推0>∆T δ,发动机推力增大,稳态时速度、迎角不变,但飞机俯仰角θ发生变化,飞机爬升。
14、要提高速度,而飞机又不爬升,应在推油门杆时,同时前推驾驶杆操纵升降舵,使升降舵下偏以减小迎角,实现平飞加速。
典型飞行控制系统工作原理
一、概念
1、飞行控制系统由三个回路组成。
舵回路为内回路改善舵机性能; 稳定回路,稳定飞机的姿态;
稳定回路加上测量飞机重心位置信号的元件以及表征飞机空间位置几何关系的运动学环节,组成外回路—制导回路。
2、阻尼器
作用:以飞机角运动作为反馈信号,稳定飞机的角速率,增大飞机运动的阻尼ξ,
0M<00L<00<00e e T δδδδδδδδ→→⎧⎪→→⎪⎨→→⎪⎪→→⎩a a r r T 升降舵偏角:平尾后缘下偏为正〉
产生纵向低头力矩副翼偏转角:右翼后缘下偏(右下左上)为正〉
产生滚转力矩方向舵偏转角:方向舵后缘向左偏为正〉产生偏航力矩N 油门杆位置:向前推杆为正〉加大油门、加大推力
抑制振荡。
组成:阻尼器由角速率陀螺,放大器和舵回路组成。
反馈到助力器输入端。
3、飞机—增稳系统
作用:提高系统的固有频率ω;提高飞机静稳定性。
组成:
俯仰增稳系统:引用迎角α或过载()z n n n 反馈。
4、控制律 (1)比例式控制律
θθθδθθ L L g e +∆-∆=∆ )( 微分作用为加大阻尼。
(2)积分式控制律
()θθθδθθ L dt L g e +-=∆⎰ 5、协调转弯
a) 0=β的定常盘旋。
b) 协调转弯条件:
⎪⎪
⎭
⎪
⎪⎬⎫
∙∙∙∙∞∞∞∞00H =稳态侧滑角=稳态升降速度=常数航向稳态角速率=常数稳态滚转角βψφ c) 协调转弯公式
φψ
tg u g = 偏航 φθφθψsin cos cos cos u
g r b =⋅= 俯仰 φφθφθψ
tg u
g
q b sin cos sin cos == d) 协调转弯为保证不掉高度及保证提供协调转弯所需的俯仰角速率,必须操纵升降舵e δ提供舵面力矩。
无论飞机左转弯)0(<φ,还是右转弯(0>φ),都应操纵e δ∆向上偏,使飞机抬头。
7、自动配平
自动配平就是接通自动驾驶仪前,通过操纵调整片或安定面,使驾驶杆承
受力为零 即“卸荷”(卸去舵面铰链力矩给驾驶杆带来的力的影响),而在自动驾驶仪工作中,及时卸去铰链力矩,使驾驶杆承受的力不为零,这种作用就是自动配平。
第七章现代飞行控制技术
一、概念
1、控制增稳系统主要解决问题为:解决飞机稳定性与操纵性的矛盾;
所用方法为:在增稳系统的基础上增加一个杆力前馈通路,以增加系统的放大系数。
2、电传的引入和优势
3直接力控制
直接力控制是飞机在某些自由度不产生运动的条件下,直接通过控制面造成升力或侧力来操纵飞机机动。
也称为“非常规机动”。
改善飞机机动性。
4、机动载荷控制
机动载荷控制是指:利用自动控制的方法,在机动飞行时,重新分布机翼上的载荷,使其具有理想的分布特性,从而达到减小机翼结构重量及提高机动性能的作用。