[發明專利]一種中性速度與正向速度穩定控制律轉換控制方法

有效

• 申請號: 201611239582.4
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106597855B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 趙海;姬云;李宏剛
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明公開了一種中性速度與正向速度穩定控制律轉換控制方法。在已有縱向控制律的基礎上，通過存儲器采集平尾或升降舵偏度作為輸出信號，經過起落架收放開關或狀態在平尾或升降舵偏度和存儲器輸出值之間進行選擇，經過駕駛桿或駕駛盤縱向位移及起落架收放開關或狀態進行邏輯運算，根據邏輯運算結果在平尾或升降舵偏度和零之間進行選擇，同時通過起落架收放開關或狀態控制包圍積分器的負反饋支路通斷開關接通或斷開積分器運算，實現中性速度與正向速度穩定控制律的轉換，使控制律轉換過程平穩過渡，不僅很好地減輕了飛行員負擔，同時極大地提高了控制律轉換過程中的舒適性，可直接在已有控制律中增加該控制方法，節約改造成本、縮短研發周期。

技術領域

本發明屬于航空飛行控制領域，特別是涉及到一種中性速度與正向速度穩定控制律轉換控制方法。

背景技術

現代電傳飛行控制系統，有的全包線內均設計成中性速度穩定控制律，有的空中階段設計成中性速度穩定控制律，起降階段設計成正向速度穩定控制律。正向速度穩定控制律必須由飛行員人工操縱駕駛桿(或駕駛盤)或通過縱向配平機構配平飛機達到平飛狀態，中性速度穩定控制律由積分器自動配平飛機達到平飛狀態。當控制律由中性速度穩定功能轉到正向速度穩定功能時，包圍積分器的負反饋支路接通，積分器變為慣性環節，該支路輸出值迅速減小，飛行員若不及時拉駕駛桿(或駕駛盤)進行補償修正，則飛機平尾(或升降舵)快速向中立位置運動，飛機快速低頭，法向過載迅速減小，高度降低，產生大的瞬態響應，這是飛行員不能接受的。雖然正向速度穩定控制律中有迎角，俯仰角速率等反饋信號，但這些反饋信號是改善動態特性的，僅靠這些反饋信號平尾或升降舵不可能達到平飛所需的偏度。由中性速度穩定控制律轉換到正向速度穩定控制律是為了下滑著陸，飛行高度較低，若控制律轉換以后，飛機高度快速降低還會影響飛行安全。

當前國內外對于減小中性速度穩定控制律轉到正向速度穩定控制律過程的瞬態采用兩種方法。一種是起降控制律也設計成中性速度穩定功能，當控制律轉換后仍然通過積分器自動配平飛機減小控制律轉換過程的瞬態，但是飛機在地面滑跑過程中必須通過輪載信號切斷積分器，否則當飛機有輪載時積分器仍然積分最終達到積分器飽和狀態，致使平尾(或升降舵)偏轉到最大位置，導致飛機在地面滑跑過程中產生非指令的抬頭，嚴重影響安全。有些飛機的輪載信號余度配置達不到飛控系統要求的可靠性，致使起降控制律無法設計成中性速度穩定功能。另一種方法是起降控制律設計成正向速度穩定功能，當控制律由中性速度穩定功能轉換到正向速度穩定功能時，人工進行修正使飛機達到平飛，人工修正量的大小及快慢很容易造成操縱過量或不足，均會產生較大的瞬態。若控制律轉換前先進行人工操縱補償再放起落架，同樣會造成操縱過量或不足，產生較大瞬態。通過配平機構雖然也能配平飛機，但配平機構運動需要一定的時間，在這個過程中飛機會產生較大的瞬態，高度降低，這些不僅增加了飛行員操縱負擔，影響控制律轉換過程中的舒適性，同時威脅飛行安全。

因此在控制律設計時必須對中性速度穩定控制律和正向速度穩定控制律結構，功能及控制律轉換時的瞬態產生原因進行全面分析，并建立改善控制律轉換過程的瞬態方法，使控制律轉換過程平穩進行，改善控制律轉換過程的性能。

發明內容

本發明的目的是：提供一種中性速度穩定控制律轉換到正向速度穩定控制律時，保持平尾(或升降舵)偏度不變，從正向速度穩定控制律轉換到中性速度穩定控制律時，通過積分器達到平穩過渡，改善控制律轉換過程的瞬態特性。

本發明的技術方案是：一種中性速度與正向速度穩定控制律轉換控制方法，所述中性速度與正向速度穩定控制律轉換控制方法包括存儲器，起落架收放開關或狀態，選值開關，邏輯運算和積分器通斷開關，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、確定起落架開關信號SW_GEAR:若起落架收放開關為放下位置或起落架為放下狀態，則起落架開關信號為1，即SW_GEAR＝1，控制律為正向速度穩定功能；若起落架收放開關為收上位置或起落架為收起狀態，則起落架開關信號為0，即SW_GEAR＝0，控制律為中性速度穩定功能；