《先进飞行控制系统》第(V)

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1、先进飞行控制系统第十一节课(20121121)复习5.4.3飞机横侧向姿态稳定与控制飞机侧向角运动的稳定与控制的任务：使偏航角与滚转角保持为零用AP控制飞机转弯复习侧向角运动的控制方式：通过方向舵稳定或控制航向。只通过副翼修正航向，方向舵用来削弱荷兰滚及减小侧滑同时用副翼和方向舵稳定与控制航向。复习1）通过方向舵稳定或控制航向属于互不交联的偏航与倾斜自动稳定系统功用：用于修正小的航向偏差。缺点：纵轴与空速协调性较差，是带侧滑的水平转弯。复习2）通过副翼修正航向，方向舵用来削弱荷兰滚及减小侧滑只保持航向，不保持

2、航线修正航向过程中有侧滑角控制律：侧滑角的闭环补偿方法-产生以后消除自动驾驶仪修正初始偏航角的过程物理解释：设飞机航向发生偏离，出现由信号平衡知：副翼右下左上由力、力矩平衡可知：滚转力矩飞机向左倾斜，G重力分量产生的侧力，使飞机空速向量向左转（此时纵轴没转）当与信号平衡时。在空速向左转时，出现，此时，偏航力矩使轴转向应飞航向3）同时用副翼和方向舵稳定与控制航向这属于协调方案，有两种协调方法：航向偏差信号同时送入副翼与偏航通道621AП在副翼与方向舵分别引入交联信号701AПa）航向偏差信号同时送入方向舵与副翼

3、通道①同时送入两通道协调方案②在方向舵通道中引入倾斜信号：用于削弱―这称为对的“开环补偿”即补偿产生的原因，是主动削减的方案。特点：但是产生侧滑的偶然因数很多，无法完全预知，再加上飞行状态的变化，用这种方法很难对侧滑完全补偿，需要改进。改进控制律为：621AП在通道中引入信号―这是对的“闭环补偿”属于被动补偿信号的方法（出现后，才补偿）上述控制律是同时采用开环补偿和闭环补偿的调整方法，控制效果较好。b）在副翼和方向舵通道分别引入交联信号控制律为：特点：先将送入副翼通道，当副翼工作后产生滚转信号送入方向舵通道。

4、此控制律适于小转弯状态。701AП（2）侧向转弯控制律通过驾驶仪控制飞机转弯有两类：关于小角度自动转弯控制律及动态过程与航向自动稳定的十分相似，这里不介绍了，只介绍协调转弯。1）协调转弯飞机在水平面内，连续改变飞行方向，保证滚转与偏航运动两者耦合影响最小，即，并能保持飞行高度的一种机动飞行定常盘旋。飞机在盘旋中，空速、迎角、倾斜角、侧滑角都保持不变称飞机为定常盘旋。协调转弯又可称为：的定常盘旋，协调：即意味着纵轴与空速以相同角速度转动，保证协调转弯条件：协调转弯时，各参数应满足如下条件：协调转弯公式：设飞机原

5、来处于平直飞行，即航迹倾斜角且很小，，为空速。保持升降速度―必使飞机沿法线方向力平衡，即保证飞机在水平面内盘旋―向心力等于惯性力要保证，使纵轴与空速在水平面内转动角速度一致飞机协调转弯受力图协调转弯时偏航及滚转角速度公式机体轴在水平面转动的角速度可分解为绕机体轴立轴与横轴的两个分量：要实现协调转弯必须同时操纵副翼、方向舵和升降舵分解侧视图分解后视图保持升降速度，有而平飞时　，平飞迎角现转弯时　　此时结论：协调转弯时操纵升降舵保持（这是常值要求的）还得有个迎角增量，以保持飞机转弯时不掉高度―即协调转弯时纵向控制

6、。2）协调转弯时自动驾驶仪的控制规律a）独立的侧向控制系统控制律：将控制信号分别加入自动驾驶仪的滚转和航向两个通道，建立滚转角与转弯角速度同时，在航向通道引入信号，以减小侧滑。控制律为：特点：与满足关系：可实现协调转弯，且只对一定u，若u改变那么给定信号也变化。“闭环补偿”的信号―它只能减小而不能使具有积分式的控制规律，所以在常值干扰力矩作用下，稳态时均无静差。b）具有相互交联信号的侧向控制律特点：建立等坡度控制信号―是用等速渐增的滚转角指令；而为消除由这种信号带来的速度误差，又引入信号。将送入方向舵通道―以

7、减小角，加强协调。物理过程：先通过副翼建立一定的滚转角，为使乘员舒适，加一个等速渐增的滚转角指令。转弯指令信号加入副翼通道后，使飞机倾斜，也使空速向量转动。滚转角信号控制方向舵使飞机纵轴跟随空速向量转动。调节可减小，基本上实现协调转弯。c）协调转弯的纵向控制协调转弯为保证不掉高度必须操纵升降舵提供舵面力矩以维护协调转弯时对俯仰角速率的要求和对的要求无论飞机是左转弯，还是右转弯（），为保证高度都要使向上偏。所以控制律为：其中：用来补偿高度，产生抬头力矩。可用非线性电路实现。用非线性电路实现用正矢信号提供对高度的

8、补偿此时5.5飞机轨迹控制系统飞行控制的目的是使飞机以足够的精确度保持或跟踪预定的飞行轨迹。控制飞行器运动轨迹的系统称为制导系统。它是在角运动控制系统基础上形成的。轨迹控制一般结构图由图可知：制导系统中输入量是预定轨迹参量，输出量是飞行器实际运动参量，制导装置（即耦合器）测其偏差并以一定规律控制角运动，使飞机按要求的精度回到给定轨迹上。在制导系统（或轨迹控制系统）中，角运动控制是内回路5.5飞机轨迹