下册第六章自动飞行控制系统.ppt

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1、涡轮发动机飞机第六章自动飞行控制系统AFCS第6章自动飞行控制系统6.1自动飞行控制系统的组成和基本功能6.2自动驾驶仪（AP）6.3飞行指引（FD）6.4偏航阻尼系统（YDS）6.5俯仰配平系统（AutoTrim）6.6自动油门系统（ATS）6.1自动飞行控制系统AFCS的组成和基本功能系统的功用——自动飞行控制系统可在除起飞的飞机的整个飞行阶段中使用：离场、爬升、巡航、下降和进近着陆。系统的组成：组件及简单结构。6.1.1自动飞行控制系统AFCS的组成自动飞行控制系统AFCS由下列分系统组成：自动驾驶仪(A/P)—既可用于控制飞行轨迹，也可用于控制飞行速度飞

2、行指引仪(F/D)自动配平系统偏航阻尼系统（Y/D）自动油门系统（ATS）6.1.2AFCS的基本功能自动驾驶仪A/P——可自动地控制飞机的飞行，减轻飞行员的工作负担，还可实现飞机的自动着陆。飞行指引仪F/D——在PFD或EADI上显示由计算机提供的飞行指引指令，以使飞行员按照飞行指引杆的指引驾驶飞机，或监控飞机的姿态。偏航阻尼系统Y/D——改善飞机在政个飞行过程中的动态稳定性。自动配平系统——自动调整水平安定面，以在所有飞行阶段保持飞机的俯仰稳定性。自动油门系统ATS——自动控制发动机的输出功率，实现最佳飞行，并减轻飞行员的负担。偏航阻尼系统与自动配平系统合称

3、为增稳系统。可改善飞机的稳定性，提高安全性和舒适性。飞行管理系统FMS在现代飞机上，利用飞行管理系统FMS，可完成对飞机的全自动导航；提供从起飞到进近着陆的最优侧向飞行轨迹和垂直飞行剖面的计算，实现最佳飞行。FMS的输出信号加到AFCS,控制自动飞行控制系统的工作，实现对飞机的制导和推力管理；同时监测AFCS的工作，防止飞机在不正常条件下的自动飞行。6.1.3AFCS的基本结构AFCS的基本组成：飞行控制计算机——计算控制指令。控制板——（方式控制板MCP）是人机接口，用于向计算机输入飞行员的控制指令，如飞行方式、速度、高度等。输出设备——将计算机产生的控制信号

4、加到飞行控制系统（通过舵机控制飞行操纵面等），将显示信息输往显示器。数字式AFCS的结构80年代AP/FD计算机集成为FCC。电子飞行控制系统EFCS的结构电传操纵FBW——通过电信号取代机械操纵机构，实现对飞机操纵面的控制。飞行管理制导包络计算机FMGEC——AP、AD功能、偏航阻尼、配平功能及失速、超速等飞行安全极限监控。数字式发动机全权电子控制系统FADEC——利用计算机实现对发动机油门等的完全的自动控制。6.2自动驾驶仪AP6.2.1自动驾驶仪的功用与组成6.2.2自动驾驶仪的基本原理6.2.3自动驾驶仪的工作方式6.2.1自动驾驶仪的功用与组成自动驾驶

5、仪的主要功能：（1）自动保持飞机沿三个轴的稳定——保持姿态角；（2）按照飞行员的指令，自动操纵飞机达到指定的航向、高度、升降速度、俯仰角等；（3）按照飞行员的设定，控制飞机按指定的航向、预定的高度等飞行；（4）在FMC的控制下，执行飞行计划，按预定的航线飞行；（5）与仪表着陆系统相耦合，实现飞机的自动着陆。自动驾驶仪的基本组成传感器，测量装置（IRU等）——敏感元件；信号计算处理装置（计算机）——计算元件；比较放大器——放大元件；伺服系统（陀机）——执行机构；控制显示装置——显示元件。自动驾驶仪的部件功用（1）传感器、测量装置——敏感元件，如IRU、垂直陀螺等。

6、敏感飞机的姿态，测量飞机的运动参数，并将其转换为电信号输入AP。（2）比较放大器——放大元件,比较输入基准指令与实时的测量信号，产生、计算误差（控制）指令；放大经信号处理元件处理后的信号(一般指功率放大),输送给伺服系统。信号处理元件——计算元件，把各种敏感元件的输出信号处理为符合控制规律要求的信号；（3）伺服系统（陀机）——执行机构，根据放大元件的输出的误差信号，产生操纵舵面的作用力，驱动舵面偏转机构，亦称为舵面控制组件。（4）反馈回路——利用传感器感受舵面的运动，反馈给比较器，与基准信号相比较，不断修正误差信号，以使舵面的平滑、准确地运动，实现控制要求。（5

7、）控制（显示）面板——用于向AP提供指令，完成系统的接通/断开、工作方式的选择以及通告显示等。6.2.2自动驾驶仪的的基本原理自动驾驶仪是一种闭环控制系统。其工作过程为包含误差敏感、误差纠正和舵面随动的闭环控制过程。自动驾驶仪包含有内回路和外回路两个反馈回路。自动驾驶仪的内回路内回路——控制飞机的姿态。内回路比较器将飞机的实际姿态与姿态指令进行比较，产生姿态误差信号。姿态误差信号通过伺服系统操纵飞行控制舵面，使控制舵面相应偏转，实现对飞机姿态的控制。实际姿态由IRU或垂直陀螺提供。姿态指令来自于驾驶员选择的工作模式或外回路。伺服马达：液力、电动或气动。速度适配电

8、路：使飞机姿态变化一定量