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文档简介
1、第五章 典型飞行控制系统分析概述阻尼器与增稳系统n三个反馈回路:舵回路、稳定回路和控制(制导)回路概述-典型飞行控制系统的构成典型舵回路位置反馈:使控制信号与舵机输出信号成比例关系。速度反馈:增大舵回路的阻尼,改善舵回路动态特性。n三个反馈回路:舵回路、稳定回路和控制(制导)回路概述-典型飞行控制系统的构成典型稳定回路测量部件+舵回路=自动驾驶仪自动驾驶仪+飞机=稳定回路-稳定和控制飞机姿态n三个反馈回路:舵回路、稳定回路和控制(制导)回路概述-典型飞行控制系统的构成典型飞行控制系统回路稳定回路+飞机重心位置测量部件+运动动力学稳定和控制飞机的运动轨迹n四个基本组成:概述-典型飞行控制系统的构
2、成n四个基本分类:概述-典型飞行控制系统的分类n飞机所执行任务越来越高,飞行包线不断扩大,飞机性能急剧变坏。阻尼器与增稳系统n以飞机的角速度作为反馈信号,稳定飞机的角速度,相当于增大飞机的阻尼,抑制振荡,改善飞机的性能。阻尼器n飞机的姿态运动分解为绕三个机体轴的角运动,因此以姿态角变化量为被控变量的阻尼器也分为俯仰阻尼器、滚转阻尼器和偏航阻尼器。n主要作用:改善飞机的纵向短周期运动的阻尼特性。阻尼器俯仰阻尼器n工作原理和控制规律:纵向短周期运动的阻尼比主要取决于 , 反映飞机自身俯仰阻尼力矩的值。通过反馈俯仰角的变化率来增大俯仰阻尼力矩,是提高飞机的纵向短周期运动阻尼比的有效途径。阻尼器俯仰阻
3、尼器俯仰阻尼器的控制率为:通常写成:升降舵产生的力矩实际上等效于俯仰阻尼力矩,因此相当于等效的增加了飞机的阻尼比。阻尼器俯仰阻尼器n性能分析:无阻尼器传递函数:无阻尼器静态增益:阻尼器俯仰阻尼器n性能分析:有阻尼器传递函数:有阻尼器静态增益:固有频率:阻尼比:阻尼器俯仰阻尼器n性能分析:适当选择阻尼器的控制率增益 可增大阻尼比 ,改善飞机的阻尼特性。增大阻尼后,可使飞机的固有频率 略有增加,但与其对阻尼比 的影响比较要小。系统的静操纵性 随着阻尼比 增大而减小,即以牺牲了静操纵性换来阻尼比的改善。阻尼器俯仰阻尼器n存在问题:飞机水平转弯,由于存在俯仰角速度增量: , 俯仰阻尼器将产生附加舵偏角
4、。解决方法:水平转弯时,俯仰角速度增量 为低频信号,可以应用配平舵机并加入清洗网络(高通滤波器)滤掉速率陀螺输出信号的稳定分量,使稳定水平盘旋或者转弯飞行时产生 不影响俯仰阻尼器工作。阻尼器俯仰阻尼器n存在问题:增益 的调参问题均随着飞行高度和空速变化,因此 应随飞行状态变化进行相应的调整。阻尼器俯仰阻尼器n存在问题:惯性对阻尼器系统的影响考虑舵回路和阻尼器的惯性时,其控制规律为:阻尼器俯仰阻尼器n存在问题:串联舵机控制权限的影响再考虑到驾驶员的操纵,俯仰阻尼器的控制规律为:增稳系统n采用阻尼器可以提高系统的阻尼比,但是对固有频率影响不大。n现代战斗机大迎角下飞行,纵向静稳定性导数 随迎角的增大而变大,甚至变为正值,使飞机的纵向静稳定性变差,因此必须采用增稳系统来改善飞机的稳定性。课后习题n典型飞行控制系统一般由哪三个反馈回路构成?n阻尼器的功能是什么?如何实现?n俯仰阻尼器的主要作用?其性能分析如何?n如何解决飞机水平转弯,引起附加俯仰角速度增量的问题?人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书,广泛阅读,古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,培养逻辑思维能力;通过阅读文学作品,我们能
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