飛機(jī)飛行控制系統(tǒng).doc

《飛機(jī)飛行控制系統(tǒng).doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)(簡稱飛控系統(tǒng))的作用是保證飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性，提高飛機(jī)飛行性能和完成任務(wù)的能力，增強(qiáng)飛行的安全性和減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)。3.4.1.飛行控制系統(tǒng)概述飛控系統(tǒng)分類飛控系統(tǒng)分為人工飛行控制系統(tǒng)和自動飛行控制系統(tǒng)兩大類。由駕駛員通過對駕駛桿和腳蹬的操縱實現(xiàn)控制任務(wù)的系統(tǒng)，稱為人工飛行控制系統(tǒng)。最簡單的人工飛行控制系統(tǒng)就是機(jī)械操縱系統(tǒng)。不依賴于駕駛員操縱駕駛桿和腳蹬指令而自動完成控制任務(wù)的飛控系統(tǒng)，稱為自動飛行控制系統(tǒng)。自動駕駛儀是最基本的自動飛行控制系統(tǒng)。飛控系統(tǒng)構(gòu)成飛控系統(tǒng)由控制與顯示裝置、傳感器、飛控計算機(jī)、作動器、自測試

2、裝置、信息傳輸鏈及接口裝置組成?？刂萍帮@示裝置是駕駛員輸入飛行控制指令和獲取飛控系統(tǒng)狀態(tài)信息的設(shè)備，包括駕駛桿、腳蹬、油門桿、控制面板、專用指示燈盤和電子顯示器(多功能顯示器、平視顯示器等)。傳感器為飛控系統(tǒng)提供飛機(jī)運(yùn)動參數(shù)(航向角、姿態(tài)角、角速度、位置、速度、加速度等)、大氣數(shù)據(jù)以及相關(guān)機(jī)載分系統(tǒng)(如起落架、機(jī)輪、液壓源、電源、燃油系統(tǒng)等)狀態(tài)的信息，用于控制、導(dǎo)引和模態(tài)轉(zhuǎn)換。飛控計算機(jī)是飛控系統(tǒng)的“大腦”，用來完成控制邏輯判斷、控制和導(dǎo)引計算、系統(tǒng)管理并輸出控制指令和系統(tǒng)狀態(tài)顯示信息。作動器是飛控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來按飛控計算機(jī)指令驅(qū)動飛機(jī)的各種舵

3、面、油門桿、噴管、機(jī)輪等，以產(chǎn)生控制飛機(jī)運(yùn)動的力和力矩。自測試裝置用于飛行前、飛行中、飛行后和地面維護(hù)時對系統(tǒng)進(jìn)行自動監(jiān)測，以確定系統(tǒng)工作是否正常并判斷出現(xiàn)故障的位置。信息傳輸鏈用于系統(tǒng)各部件之間傳輸信息。常用的傳輸鏈有電纜、光纜和數(shù)據(jù)總線。接口裝置用于飛控系統(tǒng)和其他機(jī)載系統(tǒng)之間的連接，不同的連接情況可以有多種不同的接口形式。圖3.4.1飛行控制系統(tǒng)基本原理飛控系統(tǒng)基本工作原理除個別的開環(huán)操縱系統(tǒng)(如機(jī)械操縱系統(tǒng))外，所有的飛控系統(tǒng)都采用了閉環(huán)反饋控制的工作原理。圖3.4.1是通用的飛控系統(tǒng)基本工作原理框圖。在人工操作飛機(jī)飛行時，駕駛員通過駕駛桿、腳蹬

4、、油門桿的位移(或力)給出控制信號U0，經(jīng)過飛控計算機(jī)控制率計算后給出控制指令U1。作動器已據(jù)此指令驅(qū)動相對應(yīng)的舵面(或油門、噴口)產(chǎn)生位移，形成使飛機(jī)運(yùn)動變量后轉(zhuǎn)換為電信號U2，一路反傳給飛控計算機(jī)，另一路輸入顯示裝置，形成目視信息，供駕駛員讀取。送給飛控計算機(jī)的反饋信號與駕駛員給出的控制信號相比較，當(dāng)飛機(jī)的運(yùn)動變量與駕駛員的控制目標(biāo)值相等時，兩種信號的代數(shù)和(U)為零，飛控系統(tǒng)不再輸出驅(qū)動指令，飛機(jī)按照駕駛員要求的狀態(tài)飛行。在自動飛行控制的情況下，駕駛員通過控制面板上的模式選擇按鈕(或開關(guān)、旋鈕、鍵盤等)，給出控制模式要求，飛控系統(tǒng)就會自動控制飛機(jī)

5、按照給定的模式飛行，基本控制過程和原理與人工控制飛行時相同。這時，駕駛員只需監(jiān)視顯示信息，不需要對駕駛桿等裝置進(jìn)行操作。3.4.2自動飛行控制系統(tǒng)自動飛行控制系統(tǒng)由自動駕駛儀、自動油門桿系統(tǒng)、自動導(dǎo)航系統(tǒng)、自動進(jìn)場系統(tǒng)和自動著陸系統(tǒng)、自動地形跟隨/回避系統(tǒng)構(gòu)成。自動駕駛儀顧名思義，自動駕駛儀是用來代替駕駛員操縱飛機(jī)的自動控制系統(tǒng)。它由控制顯示面板、傳感器、自動駕駛儀計算機(jī)和舵面作動器組成。自動駕駛儀的傳感器信息主要來自航空電子系統(tǒng)的航向/姿態(tài)參考基準(zhǔn)、高度和高度差信號。它的主要功能是航向角、姿態(tài)角的給定和保持以及飛行高度(包括氣壓高度和相對高度)的給定

6、和保持。在長時間的穩(wěn)定飛行(如巡航)中使用自動駕駛儀控制飛機(jī)，可以大大減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)。自動油門桿系統(tǒng)自動油門桿系統(tǒng)是一種經(jīng)常與自動駕駛儀配合使用的系統(tǒng)。它通過驅(qū)動油門桿改變發(fā)動機(jī)推力而對飛機(jī)的飛行速度(或馬赫數(shù))進(jìn)行自動控制。系統(tǒng)使用的傳感器信息是大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)的飛行速度(或馬赫數(shù))信號。一般不具備獨立的計算機(jī)而由自動駕駛儀計算機(jī)完成控制律計算。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是油門桿作動器。自動油門桿與自動駕駛儀配合工作，可以精確控制飛機(jī)的航跡、姿態(tài)及飛行速度。這對于飛機(jī)的自動進(jìn)場/著陸、自動地形跟隨/回避以及四維制導(dǎo)飛行，都起著非常重要的作用。自動導(dǎo)航系統(tǒng)自動駕駛儀

7、與導(dǎo)航系統(tǒng)交聯(lián)，即構(gòu)成自動導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)通過總線或其他裝置(如飛行管理計算機(jī))將飛機(jī)當(dāng)前的位置和航向偏差信號送入自動駕駛儀計算機(jī)，由自動駕駛儀計算機(jī)形成并輸出控制指令，將飛機(jī)的位置和航向調(diào)整到并保持在預(yù)先給定的航線上飛行。自動著陸系統(tǒng)著陸是飛行器航行中的一個重要階段。著陸時，飛行員必須在很短的時間內(nèi)完成許多要求很高的操作，若僅靠目視著陸，為保證安全，飛行員需要在很遠(yuǎn)的距離上就能清晰的看到跑道。以民航飛機(jī)為例，要求在飛行高度不低于300m時，水平能見度不小于4.8km。為了保證飛機(jī)能在夜間或不良?xì)夂驐l件下安全著陸，必須由無線電導(dǎo)航系統(tǒng)向飛行員提供飛行

8、器與正確的下滑航道之間偏離程度的高精度指示。常用的進(jìn)場和著陸導(dǎo)引系統(tǒng)有儀表著陸系統(tǒng)、微波著陸系