飛機飛行控制

1、會計學(xué)1飛機飛行控制飛機飛行控制第1頁/共273頁第2頁/共273頁3第3頁/共273頁4第4頁/共273頁5第5頁/共273頁6第6頁/共273頁7三角翼、后掠翼武器：第一代空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)方式：視距內(nèi)、尾后攻擊M2，H20000m操縱系統(tǒng)大量采用：助力器馬赫數(shù)配平機構(gòu)增穩(wěn)器阻尼器電液系統(tǒng)第7頁/共273頁8第8頁/共273頁9布局：翼身融合、邊條放寬靜穩(wěn)定性武器：近距、超視距空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)方式：格斗、超視距空戰(zhàn)模擬式和數(shù)字式電傳控制系統(tǒng)（FBW，fly by wire）。按其作用可以分為兩種：控制增穩(wěn)系統(tǒng)自動駕駛儀第9頁/共273頁10第10頁/共273頁11布局：隱身氣動一體化設(shè)計武器：先進格

2、斗導(dǎo)彈、超遠程空空導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)火飛推一體化、主動控制技術(shù)作戰(zhàn)方式：？第11頁/共273頁12第12頁/共273頁13第13頁/共273頁14飛機本體發(fā)動機武器系統(tǒng)飛行控制需求分析，任務(wù)分解飛機綜合評估第14頁/共273頁15第15頁/共273頁16第16頁/共273頁第17頁/共273頁18飛行員控制系統(tǒng)飛機本體Fse舵偏角桿位移運動參數(shù)飛行員控制系統(tǒng)飛機本體Fse舵偏角桿位移運動參數(shù)com外環(huán)內(nèi)環(huán)測量及顯示第18頁/共273頁19第19頁/共273頁20mSFSYmkSmfS)()()(2222211)()()(SSmkSmfSSFSYSGmkfmk2,ymyfykFFy myFymkym

3、fy)( mkfyF零初值拉氏變換第20頁/共273頁21彈簧的位移擾動恢復(fù)力彈簧系數(shù)k阻尼力阻尼系數(shù)f阻尼mkfx頻率mfmknn2,形成振蕩的因素決定了系統(tǒng)頻率阻礙振蕩的因素決定了系統(tǒng)阻尼第21頁/共273頁22a0)( ,aaLCGL)( ,aaMIMyqqMsinGV頻率頻率阻尼uXu阻尼短周期長周期第22頁/共273頁23b0Lbb0Lrr0b0f0滾轉(zhuǎn)滾轉(zhuǎn) 收斂收斂Npp0Nrr0p00r r0荷蘭滾模態(tài)荷蘭滾模態(tài) 荷蘭滾荷蘭滾 頻率頻率f0y0螺旋模態(tài)螺旋模態(tài) Gsinf0b0Ybb0荷蘭滾阻尼荷蘭滾阻尼 荷蘭滾阻尼荷蘭滾阻尼 第23頁/共273頁24振蕩模態(tài)頻率的決定因素阻尼的

4、決定因素彈簧振子彈簧系數(shù)阻尼系數(shù)短周期縱向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)Ma 縱向阻尼導(dǎo)數(shù)Mq 長周期以Zu為主以Xu為主荷蘭滾航向靜穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù)Nb 偏航阻尼導(dǎo)數(shù)等Nr、Yb第24頁/共273頁25G(S)kX(S)Y(S)_)(1)()(SGSGSW)()()(SDSNSG)()()()(SNSDSNSW)()()()(SNkSDSNSW單位負反饋（k=1）的傳遞函數(shù)若則對于反饋系數(shù)為k的負反饋第25頁/共273頁26)()()()(SNkSDSNSW)()()(SDSNSG第26頁/共273頁27-1.4-1.2-1-0.8-0.6-0.4-0.200.2-10-50510Root LocusReal Axi

5、sImag Axis第27頁/共273頁28ImReImRe第28頁/共273頁2921ImReABC0222SS21jcos典型二階環(huán)節(jié)特征根矢徑為，矢徑越長，頻率越高，越大，阻尼比越大第29頁/共273頁30)()(jAejG)(2)(212222SSkSSknSGnspnspnspspnspeztjeeet0)(這個公式表示系統(tǒng)輸入（正余弦）諧波振蕩時，系統(tǒng)反應(yīng)中的強迫振蕩分量（時域）縱向短周期近似傳遞函數(shù)：若輸入為正弦波：第30頁/共273頁31jSSee1)(0)()(1)(2102SSjSkSnenspz|)(1|)(1|)(1)(2211122102tStStjjSenspzeS

6、jSeSjSeSSktnjStjenspzSSektn|)(1)(2102)()(212SSkSGnsp第31頁/共273頁320.1 1.0 10 10020log10A(dB)0.1 1.0 10 100(deg)()()(jeAjG)()()(jGttnez)()()(jGttnez第32頁/共273頁33)()()(21SGSGSG2121)(jjjeAeAAejG2121011010log20log20log20AAAG1G2G第33頁/共273頁34KSSSTSSGi,)2( ,)1 ()(11221 因此，可以作出典型環(huán)節(jié)的曲線，再進行疊加頻帶寬。通常飛機與飛控系統(tǒng)組合后的頻帶很

7、寬，用Bode圖可以畫在一張圖上，方便實用。第34頁/共273頁350.1 1.0 10 10020log10A(dB)0.1 1.0 10 100(deg)20log10K0.1 1.0 10 10020log10A(dB)0.1 1.0 10 100(deg)20dB/dec90deg0.1 1.0 10 10020log10A(dB)0.1 1.0 10 100(deg)40dB/dec180degG=1/(1+TS) 一階滯后(慣性)G=1/(1+2S/+S2/2) 振蕩環(huán)節(jié)第35頁/共273頁36第36頁/共273頁37左側(cè)漸進線有問題第37頁/共273頁38-70-60-50-40

8、-30-20-10Magnitude (dB)10-1100101102103-90-450Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)將S以0代入G第38頁/共273頁39第39頁/共273頁40第40頁/共273頁第41頁/共273頁42第42頁/共273頁43控制系統(tǒng)飛機本體舵偏角運動參數(shù)指令誤差第43頁/共273頁44運動參數(shù)（反饋信號）控制面俯仰角俯仰角速度飛行速度飛行高度迎角法向加速度quH(-z)anz (az )三自由度陀螺二自由度陀螺空速管氣壓無線電高度風(fēng)標(biāo)加速度計升降舵（平尾）偏角 (elevator)油門(throttle)襟翼偏角

9、鴨翼偏角推力矢量ETFCP第44頁/共273頁45)2)(2()1)(1()()()(222221pppspspspUUUeUSSSSTSTSASSUSGe其中 sp 短周期阻尼比 sp 短周期頻率 p 長周期阻尼比 p 長周期頻率短周期（short period）0)1)(1(022122spspspspspTSTSSS0222pppSS長周期（phugoid）第45頁/共273頁46)2)(2()2)(1()()()(222222pppspspspeSSSSSSTSASSSGeaaaaaaa)2)(2()1)(1()()()(222221pppspspspeSSSSTSTSASSSGe)(

10、)()()()()(SSGSSSSSqSGeeeeq00)()(1)()()()()()(USGSGSSSUSSSSHSGeeeeeHaa第46頁/共273頁47KGe（S）cee第47頁/共273頁48KGe（S）cee)2)(2()1)(1()()()(222221pppspspspeSSSSTSTSASSSGeK 與與A 同號同號第48頁/共273頁49KGe（S）ceeKGe（S）ceceKK0Ge（S）eceKK0第49頁/共273頁50)2)(2()1)(1()()()(222221pppspspspeSSSSTSTSASSSGe第50頁/共273頁51ImRe),(spsp),(

11、pp11T21T第51頁/共273頁52-10-8-6-4-20246-50-40-30-20-1001020304050Root LocusReal AxisImag Axis-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2Root LocusReal AxisImag AxisK=0.05第52頁/共273頁53)()()()()()(SSGSSSSSqSGeeeeqGqe(S)eceqKq第53頁/共273頁54ImRe),(spsp),(pp11T21T第54頁/共273頁55-50-40-30-20-

12、100-30-20-100102030Root LocusReal AxisImag Axis-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.1-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2Root LocusReal AxisImag AxisKq=0.01第55頁/共273頁56-60-50-40-30-20-10010-30-20-100102030Root LocusReal AxisImag Axis-60-50-40-30-20-10010-30-20-100102030Root LocusReal AxisImag Axi

13、s-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.1-0.1-0.0500.050.10.15Root LocusReal AxisImag Axis-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.1-0.1-0.0500.050.10.15Root LocusReal AxisImag AxisKq=0.01 Kq =0.05第56頁/共273頁57第57頁/共273頁58K舵回路傳感器助力器俯仰角速率反饋，用于改善短周期阻尼比。第58頁/共273頁59Gqe(S)eceKSKqqGe（S）ece)1(TSKq第59

14、頁/共273頁60ImRe),(spsp),(pp11T21TT1ImRe),(spsp),(pp11T21T俯仰角速率反饋第60頁/共273頁61-60-50-40-30-20-100-30-20-100102030Root LocusReal AxisImag Axis-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2Root LocusReal AxisImag Axis第61頁/共273頁62)1)(1)(2()1)(1()()()(212221ppspspspeTSTSSSTSTSASSSGe例如，飛機

15、在跨音速區(qū)，隨速度的增加，焦點后移，產(chǎn)生一個低頭力矩，相當(dāng)于一個附加的Mu0，有可能使特征方程系數(shù)a4=g(ZuMw-MuZw)0，此時，若其他系數(shù)均為正，則長周期模態(tài)會耦合為一正一負兩個實根。第62頁/共273頁63-6-5-4-3-2-101234-60-40-200204060Root LocusReal AxisImag Axis-0.1-0.0500.050.10.15-0.1-0.0500.050.10.15Root LocusReal AxisImag Axis-0.01-0.008-0.006-0.004-0.00200.0020.0040.0060.0080.01-0.01-

16、0.008-0.006-0.004-0.00200.0020.0040.0060.0080.01Root LocusReal AxisImag Axis第63頁/共273頁64-0.1-0.0500.050.10.15-0.1-0.0500.050.10.15Root LocusReal AxisImag Axis-6-5-4-3-2-101234-60-40-200204060Root LocusReal AxisImag Axis第64頁/共273頁65wqwwqwMUMZaMUMZaaSaSS0201212)()(正常情況下：0, 0, 0002qaaqaMZMMUMZaa若Ma0，則可

17、能a20，短周期耦合成一正一負兩個實根。這對應(yīng)于飛機失去縱向靜穩(wěn)定性（Ma ）的情況，對于放寬靜穩(wěn)定性技術(shù)（RSS，Relaxed Static Stability），采用俯仰角俯仰角速率反饋可以達到一定效果，但更為直接的解決方案是加入迎角或法向過載反饋。短周期近似特征方程：第65頁/共273頁66ImRe),(pp11T21TT121spT11spT第66頁/共273頁67-10-8-6-4-202-2-1.5-1-0.500.511.52Root LocusReal AxisImag Axis-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2-0.2-0.15-0.1-0.

18、0500.050.10.150.2Root LocusReal AxisImag Axis第67頁/共273頁68)()1)(1()(21STSTSASGUUUUE第68頁/共273頁69ImRe),(spsp),(pp11UT21UT第69頁/共273頁70-10-505-50-40-30-20-1001020304050Root LocusReal AxisImag Axis-0.14-0.12-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.04-0.1-0.0500.050.10.15Root LocusReal AxisImag AxisKv=0.02第70頁/共273頁

19、71GUe（S）eU)1(UUTSKecImRe),(spsp),(pp11UT21UTUT1第71頁/共273頁72-50-40-30-20-10010-40-30-20-10010203040Root LocusReal AxisImag Axis-0.14-0.12-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.04-0.1-0.0500.050.10.15Root LocusReal AxisImag Axis第72頁/共273頁73Gae(S)aceaKa)2)(2()2)(1()()()(222222pppspspspeSSSSSSTSASSSGeaaaaaaa第73

20、頁/共273頁74ImRe),(spsp),(ppaT1),(aa第74頁/共273頁75-800-700-600-500-400-300-200-1000-250-200-150-100-50050100150200250Root LocusReal AxisImag Axis-3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.500.511.5-6-4-20246Root LocusReal AxisImag Axis-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10 x 10-3-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.1Root LocusReal Axis

21、Imag Axis第75頁/共273頁76迎角反饋迎角反饋俯仰角反饋俯仰角反饋改善短周期模態(tài)特性通過俯仰角俯仰角速率反饋也可以改善短周期模態(tài)特性對長周期模態(tài)特性影響較小可以改善長周期模態(tài)的特性飛機的反應(yīng)與迎角相對應(yīng)飛機的反應(yīng)與俯仰角相對應(yīng)第76頁/共273頁77Ma放寬靜穩(wěn)定性的飛機常規(guī)飛機第77頁/共273頁78第78頁/共273頁79-25-20-15-10-50-5-4-3-2-1012345Root Locus Editor (C)Real AxisImag Axis-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.04-0.05-0.04-0.03-0.02-0.0100

22、.010.020.030.040.05Root Locus Editor (C)Real AxisImag Axis-45-40-35-30-25-20-15-10-505-20-15-10-505101520Root Locus Editor (C)Real AxisImag Axis第79頁/共273頁80qXmamaazzezeZZmaaa第80頁/共273頁81)()1)(1)(1()()()()()()()()()()(321002SDTSTSTSSAUSGSGSSUSSSSSHSSSaSGHHHHeeezaeeezaa實際使用中，多以法向過載代替法向加速度作為反饋信號zzagn1第

23、81頁/共273頁82ImRe),(spsp),(pp31HT21HT11HT第82頁/共273頁83-35-30-25-20-15-10-50510-10-50510Root LocusReal AxisImag Axis-0.04-0.0200.020.040.060.080.10.120.140.16-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.1Root LocusReal AxisImag Axis第83頁/共273頁84-15-10-50510-5-4-3-2-1012345Root Locus Editor (C)Real AxisImag

24、 Axis-0.05-0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.040.05-0.05-0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.040.05Root Locus Editor (C)Real AxisImag Axis第84頁/共273頁8500)()(1)()()()()()(USGSGSSSUSSSSHSGeeeeeHaa第85頁/共273頁86ImRe),(spsp),(pp31HT21HT11HT加入高度反饋后，高度模態(tài)的穩(wěn)定性取決于TH1的符號，若TH1 TR，螺旋模態(tài)和滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)的特性都得以改善。 當(dāng)Tf1 rad/sec。第

25、151頁/共273頁15220log10M第152頁/共273頁153第153頁/共273頁154TI(秒) TL(秒) co(弧度/秒) fM(度) CL (分貝) 000001.00.830.750.500.25 1.01.01.00.950.71 6862595050 0.670.590.550.4250.38 -2.19-2.03-1.96-1.90-2.32 00 0.60 500.37-2.80.51.0 00 0.420.30 5050 0.430.66 -4.0-5.5 第154頁/共273頁155第155頁/共273頁156第156頁/共273頁1571/T1(1/S)co(

26、1/S) fM() CL (dB) 2.01.51.0 0.2850.3270.40 505050 0.8290.7830.54 -5.5-4.85-3.75 0.607 0.60 50 0.37 -2.8(原始值)0.4 0.75 50 0.31 -2.94 第157頁/共273頁158第158頁/共273頁159sp (1/S) co(1/S) fM() CL (dB) 0.1 0.35 50 0.51 -4.7 0.14 0.60 500.37 -2.8(原始值) 0.20.30.40.7 0.951.01.01.0 507385100 0.290.300.2850.25 -2.2-2.

27、5-2.6-2.8 第159頁/共273頁160SSTASGRaa) 1()(ff) 1()211 ()211 ()(STSSKSYLppSSTSSTSAKGYSYRLppOLa) 1)(211 () 1)(211 ()(ffRLRLLRRLLRLRTTTTTTTTTTTT121)6(112)5(211)4(211)3(112)2(121) 1 (第160頁/共273頁161滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)時間常數(shù)TR1/TR0.51.52.00.7反應(yīng)時間延遲2/0.10.22010超前補償時間常數(shù)TL1/TL011第161頁/共273頁162ImReRT12LT12ImReRT12LT12LRTT121211

28、LRTT第162頁/共273頁第163頁/共273頁164第164頁/共273頁165第165頁/共273頁166第166頁/共273頁167第167頁/共273頁168第168頁/共273頁169第169頁/共273頁170第170頁/共273頁171飛行仿真發(fā)展方向n面向?qū)ο髇分布交互式仿真DIS&HLAn虛擬現(xiàn)實技術(shù)VR第171頁/共273頁172uqvpwamFwpurvamFvrwquamFzzyyxx/pqIIqrpII rNrpIIprIIqMqrIIpqrIIpLyxxzzxzxzyzyxzx)()()()()()(22wvuzyxgggffyfyfyfyfyyfyfyfyfy

29、coscoscossinsinsinsincoscossinsinsinsincoscossincoscossincossinsincossinsinsincoscoscos)cossin(cos1tancostansinsincosffyfffffrqrqprq第172頁/共273頁173)cossin(cos1tancostansinsincosffyfffffrqrqprq當(dāng)90，出現(xiàn)奇異性第173頁/共273頁174第174頁/共273頁175S1xdtdytxyvoid integrate ( float x , float* y , float intTime ) (*y) +=

30、x*intTime; 第175頁/共273頁176void lagFilter( float x, float* y, float k, float T , float intTime ) (*y) += (k*x-(*y)*intTime/T; 1TSkTykxdtdy)(tTykxy)(第176頁/共273頁177x1x2x3x4S1111STk122STk#define intTime 0.01#define T1 0.1float simu(float x1, float intTime) static float x2,x3,x4; integrate ( x1 ,&x2, intT

31、ime ); lagFilter ( x2, &x3, k1, T1, intTime ); lagFilter ( x3, &x4, k2, T2, intTime ); return x4; 第177頁/共273頁第178頁/共273頁179第179頁/共273頁180放大器Amplifier舵回路Servo Actuator飛機Airframe洗出(校正)網(wǎng)絡(luò)Washout Network放大環(huán)節(jié)Amplifier陀螺Gyroscope第180頁/共273頁181放大器Amplifier舵回路Servo Actuator飛機Airframe洗出(校正)網(wǎng)絡(luò)Washout Network放

32、大環(huán)節(jié)Amplifier陀螺Gyroscope指令模型Shaping駕駛員Pilot第181頁/共273頁18211)(SSSSSGWS當(dāng)S1/，GWS(S)=120dB/dec20log10A第182頁/共273頁183放大器執(zhí)行機構(gòu)速率反饋位移反饋1010S2220207 . 02SSK第183頁/共273頁184) 10051. 021. 1)(12 . 1)(1250() 194. 029. 0)(11 . 1 (5 .47)(22SSSSSSSSGrr1010S)(SGrr144SSKrr+第184頁/共273頁185-12-10-8-6-4-20-3-2-10123Root Loc

33、usReal AxisImag Axis-1.5-1-0.500.5-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Root LocusReal AxisImag Axis-5-4-3-2-1012345x 10-3-5-4-3-2-1012345x 10-3Root LocusReal AxisImag Axis第185頁/共273頁186-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.3-1.5-1-0.500.511.51.41.210.80.60.40.21.41.210.80.60.40.20.880.660.50.360.270.190.120.0

34、60.880.660.50.360.270.190.120.06Root LocusReal AxisImag Axis-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.3-1.5-1-0.500.511.51.41.210.80.60.40.21.41.210.80.60.40.20.880.660.50.360.270.190.120.060.880.660.50.360.270.190.120.06Root LocusReal AxisImag Axis144SS1SS第186頁/共273頁187-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.3-1.5

35、-1-0.500.511.51.41.210.80.60.40.21.41.210.80.60.40.20.880.660.50.360.270.190.120.060.880.660.50.360.270.190.120.06Root LocusReal AxisImag Axis-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.3-1.5-1-0.500.511.51.41.210.80.60.40.21.41.210.80.60.40.20.880.660.50.360.270.190.120.060.880.660.50.360.270.190.120.06Root L

36、ocusReal AxisImag Axis1010S55S第187頁/共273頁1881010S)(SGapKpa1 . 1)0031. 0)(004. 0)(832. 0(846. 0)12. 0(44. 2)(2222SSSSSSGap第188頁/共273頁189-10-8-6-4-20-3-2-10123Root LocusReal AxisImag Axis第189頁/共273頁19001234567891000.511.522.53第190頁/共273頁19101234567891000.511.522.53RaTSASpSG1)()(fffKATSASWR1)(RssTApf滾轉(zhuǎn)

37、角速率的穩(wěn)態(tài)值第191頁/共273頁1921010S)(SGeq144SSKqe+第192頁/共273頁193-15-10-505-20-15-10-5051015202017.51512.5107.552.52017.51512.5107.552.50.940.80.640.50.380.280.170.080.940.80.640.50.380.280.170.08Root LocusReal AxisImag Axis海平面，K=0.05開環(huán)短周期阻尼：0.41閉環(huán)短周期阻尼：0.4718000m，K=0.05(0.3)開環(huán)短周期阻尼：0.19閉環(huán)短周期阻尼：0.28(0.78)-15-

38、10-505-20-15-10-5051015202017.51512.5107.552.52017.51512.5107.552.50.940.80.640.50.380.280.170.080.940.80.640.50.380.280.170.08Root LocusReal AxisImag Axis第193頁/共273頁194迎角（法向過載）平尾（升降舵）反饋改善短周期頻率對于放寬靜穩(wěn)定性的飛機進行補償1010S)(SGeaKae+093. 0)005. 0)(54. 6)(575. 0(061. 0)0002. 0)(316(235. 0)(2222SSSSSSGea第194頁/共

39、273頁195-15-10-505-15-10-5051015141210864214121086420.970.880.760.620.480.360.240.120.970.880.760.620.480.360.240.12Root LocusReal AxisImag AxisK=0.35閉環(huán)短周期sp=0.37sp=4.2第195頁/共273頁19677. 30 . 6)90962. 5(86. 6)(22SSSSSGezn第196頁/共273頁197K=0.004閉環(huán)短周期sp=0.37sp=4.1-15-10-505-15-10-5051015141210864214121086

40、420.970.880.760.620.480.360.240.120.970.880.760.620.480.360.240.12Root LocusReal AxisImag Axis第197頁/共273頁198側(cè)滑角（側(cè)向過載）方向舵反饋改善荷蘭滾模態(tài)頻率1010S)(SGrbKbr第198頁/共273頁199-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-1.5-1-0.500.511.51.41.210.80.60.40.21.41.210.80.60.40.20.970.880.760.620.480.360.240.120.970.880.760.620.480

41、.360.240.12Root LocusReal AxisImag Axis第199頁/共273頁200目的導(dǎo)數(shù)反饋信號舵面俯仰阻尼器短周期阻尼Mq俯仰角速率平尾縱向穩(wěn)定器短周期頻率Ma迎角/法向過載平尾滾轉(zhuǎn)阻尼器滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)時間常數(shù)Lp滾轉(zhuǎn)角速率副翼偏航阻尼器荷蘭滾模態(tài)阻尼Nr偏航角速率方向舵航向穩(wěn)定器荷蘭滾模態(tài)頻率Nb側(cè)滑角方向舵第200頁/共273頁201K(H,qq)Kq(H,qq)2FxCqe第201頁/共273頁202KKr(qq)腳蹬rr壓桿Kpp3ae0.253.5K(qq)第202頁/共273頁203放大器Amplifier舵回路Servo Actuator飛機Airfra

42、me洗出(校正)網(wǎng)絡(luò)Washout Network放大環(huán)節(jié)Amplifier陀螺Gyroscope指令模型Shaping駕駛員Pilot第203頁/共273頁2041)(SKSMmm當(dāng)S1/m ，M(S)=0-20dB/dec20log10A大幅值機動時，動作慢、頻率低小幅值機動時，動作快、頻率高第204頁/共273頁205K舵回路飛機洗出(校正)網(wǎng)絡(luò)放大環(huán)節(jié)指令模型1/Snz無靜差中性速度穩(wěn)定性積分式過載指令控制增穩(wěn)器的特點：積分式過載指令控制增穩(wěn)器的特點：第205頁/共273頁206VFsPSSNSS第206頁/共273頁207第207頁/共273頁208第208頁/共273頁209 主通

43、道積分式控制律 迎角限制器142. 042. 0SSKa142. 0SKLaq260142. 042. 0SSqK125. 01SqK3 . 31S142. 0184. 0SSgVCO142. 01S142. 042. 0SS142. 05 . 0S信號選擇器1)(2)(22SSaLqaDgnzq第209頁/共273頁210142. 05 . 0S1)(2)(22SSSSSSSSSSSSSW42. 01142. 0142. 0)242. 0(184. 042. 0142. 01) 142. 0(1)(2)(142. 022322S42. 011第210頁/共273頁211142. 042. 0

44、SSKa142. 0SKLaq260142. 042. 0SSqK125. 01SqK3 . 31S142. 0184. 0SSgVCO142. 01S142. 042. 0SSSS42. 0142. 0信號選擇器qaaLDgnzqq第211頁/共273頁212zCOnqgVC*第212頁/共273頁213125. 01SDg142. 01Snz142. 0184. 0SSgVCOqeS42. 011第213頁/共273頁214222)1()(spspspqeSSTSASqTSKq1eqecqeqqspspspqecKASSTSASq222)1()(qqspspKA22)(第214頁/共273

45、頁215)(BNBBeeKeU當(dāng)KB=1，UeN，正常狀態(tài)當(dāng)KB=0，UeB，邊界迎角限制狀態(tài)第215頁/共273頁216Ka42.0SKLaq260qK主通道信號選擇器qaaLDg第216頁/共273頁217 增加橫向靜穩(wěn)定性 消除側(cè)滑角 滾轉(zhuǎn)阻尼器111S1KasinfsincosUg2K112S3K舵回路桿位移prny第217頁/共273頁218 副翼方向舵交連 消除側(cè)滑角 航向穩(wěn)定器111Sasin2K 腳蹬位移prayfsincosUg1KpKgKaKp桿位移aSK3第218頁/共273頁219aVxyoVbxzo第219頁/共273頁220YGZ第220頁/共273頁221)(1S

46、H)(2SH)(SGraa機飛RollXPedX:RollX:PedX飛行員壓桿輸入飛行員蹬舵輸入第221頁/共273頁22201220122)(aSaSabSbSbSar根據(jù)小擾動方程中側(cè)滑角為零：000022sincoscossin)(aaaarraaLNNLabSar硬交聯(lián)：111)(222121TSTSkSTSTTTSTSTSar均衡交聯(lián)：第222頁/共273頁223第223頁/共273頁224fabcossinsinUgrpdtdasinprfsincosUg第224頁/共273頁225第225頁/共273頁22644S1SS1515S0.22.5S5 . 215153SS1010S

47、nzqa桿指令梯度過載限制動壓調(diào)參限幅第226頁/共273頁227第227頁/共273頁228放大器升降舵舵回路飛機refe10Skes)33. 18 . 0() 3(4 . 12SSSSrefe飛機舵回路第228頁/共273頁229-12-10-8-6-4-202-5-4-3-2-101234510860.9650.620.220.850.2240.4420.9920.9920.920.9650.760.92120.850.440.760.62Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第229頁/共273頁2301010S33. 18 . 0) 3(4 .

48、 12SSSrefeS1krgkamp飛機舵回路舵機增益放大器增益第230頁/共273頁231-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10-5-4-3-2-10123458640.860.340.340.9850.6420.160.9850.940.940.86100.760.50.640.760.50.16Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第231頁/共273頁232-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10-5-4-3-2-10123458640.860.340.340.9850.6420.160.9850.940.940.86100.760.

49、50.640.760.50.16Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第232頁/共273頁233-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10-5-4-3-2-10123458640.860.340.340.9850.6420.160.9850.940.940.86100.760.50.640.760.50.16Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第233頁/共273頁234-9-8-7-6-5-4-3-2-101-5-4-3-2-10123458760.50.940.640.160.7650.1640.5320

50、.34190.9850.860.940.9850.860.340.760.64Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第234頁/共273頁235-9-8-7-6-5-4-3-2-101-5-4-3-2-10123458760.50.940.640.160.7650.1640.5320.34190.9850.860.940.9850.860.340.760.64Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第235頁/共273頁236aSka)()(SSHerefHHebSb飛機舵回路高度計滯后第236頁/共273頁237kH限幅10TSTSk1HHCC第237頁/共273頁238aSka)()(STSUrefUUTbSbcSckTT飛機發(fā)動機延遲舵回路空速管滯后第238頁/共273頁239-8-7-6-5-4-3-2-101-2-1.5-1-0.500.511.527650.350.80.80.986840.93530.6220.99710.9680.9970.9860.620.9680.880.9350.880.35Real AxisRoot Locus Editor (C)Imag Axis第239頁/共273頁240-1-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1000.10