AV全程-自动驾驶

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1、19.4飞行控制计算机（FCC）及系统19.4.1概述现代民航飞机上的自动飞行控制系统的核心是计算机，飞行控制计算机（FCC）具有典型代表性。一、模拟式系统的主要问题1.模拟式飞控系统很难适应对控制系统功能的要求不断增加的要求。例如，为了得到更复杂、更灵活的控制规律，并利用更多的信息来改善系统的性能。2.模拟式系统的另一个问题是难以实现多余度系统。要想通过监控和余度配置的电路或逻辑故障的检测来保证系统的安全，就必须增加更多的硬件，随着硬件的增加就使自检及系统中部件之间的接口更加复杂，进而使整个系统变得越来越复杂。二、数字飞控系统的优点1.能较

2、好地适应高度，速度、飞机机翼外形、操纵状态等变化所引起的飞机气动导数的变化。2.容易实现用代控制理论所设计的系统功能；容易实现复杂的控制规律。3．容易实现更高程度的系统综合；各种功能重复性好。4．容易实现机内综合自检测功能。三、飞机计算机控制系统的功能、组成及工作原理数字式飞行控制系统的种类很多，其功能、组成也各不相同，但就多数系统来说，它的构成大致如图19-58所示。主要由下述几部分组成：1.被控飞机。2.飞行器运动参数的测量及传感装置。3.驾驶员指令输入装置。4.数字计算机及其外围通道。这是整个飞控系统的核心，它采集驾驶员的输入指令及飞行

3、器的运动参数，并按指定的控制算法及逻辑产生控制指令，通过执行机构控制飞机运动。5.伺服作动器回路。这是一个电--机变换装置，它将计算机产生的指令信号转换成飞机操纵面的偏转，以控制飞机的运动。现代飞行器控制系统一般可以分成内回路与外回路两部分。内回路主要是控制和操纵飞机的姿态运动；而外回路主要是控制飞机质心的轨迹运动图19-58数字式飞控系统的构成19.4.2飞行控制计算机的功用及基本组成一、飞行控制计算机的功能飞行控制计算机是现代飞行控制系统的核心部件，它的主要功能有：1.采集驾驶员输入指令及飞机运动参数的反馈信号,对其进行必要处理;；2.飞

4、行控制系统工作模式的管理与控制；3.计算不同工作模式中的控制律，并生成必要的控制指令；4.对各种控制指令的输出与管理；5.对飞控系统中各传感器及伺服作动器进行余度管理；6.对飞行控制计算机本身的硬件及软件进行余度管理与检测；7.完成飞行前地面及飞行中在机内对系统各子系统及部件的自动检测8.完成与机内其它任务计算机及电子部件信息交换的管理。二、飞行控制计算机的基本组成及各部分功用飞行控制计算机每一通道按功能可以分成以下四个部分(模块)，如图19-59所示。1.数字处理部分该部分主要完成全机管理、控制算法及余度管理算法的计算，是计算机系统的核心。

5、2.输入输出部分飞行控制计算机每个通道的输入输出部分包括模拟输入输出模块以及余度系统交叉通道数据链模块，此外，还包括多路传输的接口模块。3、模拟处理部分飞行控制计算机中的模拟处理部分主要是由各种模拟电子部件功能模块组成的，主要作用是为伺服作动器提供一定的模拟指令信号.4、电源部分每个通道从飞机电源系统接收+28伏直流电及115伏400赫兹交流电。电源模块应进行电源转换及电压调节，提供飞控系统所需的各种电源。图19--59飞行控制计算机功能框图19.4.3飞行控制计算机的基本工作原理一、FCC的基本信号交连FCC接受来自FMC、MCP及各传感器

6、的信息，完成相应计算，输出相应的舵面控制指令、相关控制逻辑及显示指令。1.FCC的输入:有三种形式的输入信号：数字信号，模拟信号和离散信号。2.FCC的输出:FCC提供自动驾驶/飞行指引指令，自动配平指令，系统工作方式显示和警告，提醒信息等输出。图19-60FCC与其他系统交联的示意图二、FCC基本工作原理现代飞行器控制系统一般可以分成内回路与外回路两部分。内回路主要是控制和操纵飞机的姿态运动；而外回路主要是控制飞行器质心的轨迹运动。FCC对输入信号的处理也是根据这一基本要求来实施的。1.FCC的功能模块：通常有如下功能模块；*.方式及衔接连

7、锁模块：确定所选方式的有效性,控制方式计算模块及指令计算模块的工作。*.方式计算模块：计算有效的工作方式，*.自动驾驶伺服指令计算模块：完成自动驾驶伺服指令的计算，*.飞行指引指令计算模块：完成飞行指引指令的计算，*.自动配平指令计算模块：计算相应的配平指令，实现自动配平。*.数据收/发控制模块：控制数字信息的接收与发送。*.系统状态监控模块：监控整个飞行控制系统的工作状态，2.FCC的基本工作原理FCC的基本功能是实现自动飞行的指令计算与输出，FCC计算控制指令是围绕两个基本回路进行的，即外回路和内回路。外回路根据系统的工作方式及飞行参数，

8、计算飞机飞行的目标参数，如位置，速度，垂直速度等，主要是控制飞行器质心的轨迹运动；内回路根据外回路计算的飞机飞行目标参数（姿态）及飞机实际运动参数，按照一定的控制规