[發明專利]一種用于民用電傳飛機PIO研究的控制律設計方法

有效

• 申請號: 201811264168.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109703779B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 尤俊彬;張喆;王言;華藝欣;鄒泉;胡雅暉
• 申請（專利權）人: 中國飛行試驗研究院
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種用于民用電傳飛機PIO研究的控制律設計方法，基于空中模擬試驗機而實現，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：選定駕駛員誘發振蕩PIO評價試驗的試驗狀態，對空中模擬試驗機的氣動參數進行分析，建立空中模擬試驗機的六自由度全量模型，并得到在該試驗狀態下空中模擬試驗機的小擾動線性矩陣和品質特性，所述品質特性包括縱向靜穩定性、短周期模態特性、橫航向靜穩定性、荷蘭滾模態特性、滾轉模態特性、螺旋模態特性；

步驟2：利用步驟1中得到的小擾動線性矩陣、短周期模態特性、荷蘭滾模態特性、滾轉模態特性、螺旋模態特性，根據庫珀-哈珀準則選定在縱向和橫航向上具有不同等級的目標品質特性，采用全狀態反饋法計算控制律的反饋增益矩陣，并搭建控制律模型；

步驟3：以步驟2中得到的控制律模型為基礎，向其加入指令模型模塊、迎角保護模塊、縱向通道積分模塊、橫航向交聯模塊，使得空中模擬試驗機在該試驗狀態下具有典型的民機品質特性；

步驟4：將步驟3中得到的控制律模型加入到空中模擬試驗機的全量模型中，并根據空中模擬試驗機的全量模型的仿真計算結果對控制律模型的參數進行調整；

步驟5：以步驟4中得到的空中模擬試驗機的全量模型為基礎，向其加入時間延遲模塊以及舵機速率飽和模塊，使得空中模擬試驗機的全量模型能夠激發駕駛員誘發振蕩PIO現象；

步驟6：將步驟5中得到的空中模擬試驗機的全量模型集成至模擬器中，進行人在回路的模擬器閉環試驗，對步驟4中得到的控制律模型進行參數調整，使空中模擬試驗機的全量模型達到適用于民用電傳飛機駕駛員誘發振蕩PIO評價方法研究的狀態。

2.根據權利要求1所述的一種用于民用電傳飛機PIO研究的控制律設計方法，其特征在于，在步驟2中選擇目標品質特性時，目標品質特性共選取五組，其中：第一組目標品質特性縱向與橫航向飛行品質都為1級，第二組目標品質特性縱向為2級、橫航向為1級，第三組目標品質特性縱向為3級、橫航向為1級，第四組目標品質特性縱向為1級、橫航向為2級，第五組目標品質特性縱向為1級、橫航向為3級。

3.根據權利要求1所述的一種用于民用電傳飛機PIO研究的控制律設計方法，其特征在于，步驟5在空中模擬試驗機的全量模型中加入時間延遲模塊以及舵機速率飽和模塊，時間延遲模塊的延遲值和舵機速率飽和模塊的舵機速率限制值，應給出至少2組不同的參數，使空中模擬試驗機的全量模型具有不同程度的駕駛員誘發振蕩PIO趨勢。

4.根據權利要求1所述的一種用于民用電傳飛機PIO研究的控制律設計方法，其特征在于，在步驟6中采用人在回路模擬器閉環試驗，通過試飛員主觀評價對控制律參數模型進行調整；依據統計學原理，選取駕駛水平優、良、一般各1、2、2名試飛員依據庫珀-哈珀評價準則對控制律模型進行主觀評價，并根據綜合評價結果選定控制律參數。