[發明專利]一種大型運輸機作動系統仿真模型

在審

• 申請號: 201910268469.6
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109960159A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 李蔚;張磊磊;韓冰;沈鵬輝;宇峰
• 申請（專利權）人: 西安飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明提供了一種大型運輸機作動系統仿真模型，包括伺服閥模型、作動筒模型、舵面位置傳感器仿真模型，飛控系統計算機核心部件輸出作動系統運動控制指令，作動系統實時仿真模型根據運動控制指令，仿真模擬集成控制閥運動過程參數、作動筒運動過程參數及舵面運動過程參數，并形成反饋信號至飛控系統計算機核心部件，從而達到飛行控制系統閉環伺服控制的目的。

技術領域

本發明涉及飛行控制系統，特別是一種大型運輸機作動系統仿真模型。

技術背景

大型運輸機由于安全性要求高，在飛機設計時，充分運用了舵面冗余、液壓系統冗余、電源系統冗余、系統構架冗余等多余度設計理念，因此大型運輸機飛行控制系統的組成和交聯關系更加復雜。經過統計，組成大型飛機飛行控制系統的LRU數量是殲擊類飛機的10倍以上，這使得大型運輸機飛行控制系統的試驗驗證規模、難度、工作量劇增。

大型運輸機飛行控制系統共包含302項電子、電氣機載設備，按設備功能可劃分為座艙操縱系統、計算機控制系統、作動系統、傳感器反饋系統及綜合顯示系統。大型運輸機飛行控制系統采用的電傳飛行控制系統，是以飛機為控制對象的全權限反饋控制。作動系統是構成飛行控制系統傳動功能的重要執行部件，是飛行控制系統中最復雜、對飛行安全影響最大、成本最高的關鍵子系統。在飛行控制系統集成測試中，缺裝真實作動系統會造成飛行控制系統缺少運動閉環反饋信號，出現飛行控制系統“有指令，無運動”的現象，導致飛行控制系統集成測試無法進行。但大型運輸機飛行控制系統集成測試將所有真實機載設備完整的選取為被測對象無疑是不現實的，且作動系統拆卸換裝難度較大，存在很大的漏油及污染風險。

發明內容

為了解決上述問題，提供了一種大型運輸機作動系統仿真模型在沒有真實作動系統情況下完成飛行控制系統的集成測試。

一種大型運輸機作動系統仿真模型，包括伺服閥模型、作動筒模型、舵面位置傳感器仿真模型。飛行控制系統計算機核心部件輸出伺服閥運動控制電流給伺服閥模型，伺服閥模型接收飛行控制系統計算機核心部件輸出的伺服閥運動控制電流，通過負載轉換為伺服閥運動控制電壓；伺服閥模型根據伺服閥運動控制電壓計算伺服閥的運動位移并以LVDT位置傳感器信號的形式輸出至作動筒模型，同時伺服閥模型將形成的伺服閥運動位移以LVDT位置傳感器信號的形式實時反饋給飛行控制系統計算機核心部件，形成第一級閉環反饋控制；作動筒模型接收伺服閥運動位移LVDT位置傳感器信號，結合液壓能源的流量增益計算出作動筒運動位移伸出/縮回速度，作動筒模型對作動筒運動位移伸出/縮回速度進行積分運算形成作動筒運動位移并以LVDT位置傳感器信號的形式輸出至舵面位置傳感器模型；同時作動筒模型將作動筒運動位移以LVDT位置傳感器信號的形式實時反饋至飛行控制系統計算機核心部件，形成第二級閉環反饋控制，舵面位置傳感器模型接收作動筒運動位移LVDT位置傳感器信號，結合作動器的結構剛度、舵面轉軸上的系統剛度計算舵面運動位移。舵面位置傳感器仿真模型將舵面運動角度以RVDT位置傳感器信號的形式實時反饋給飛行控制系統計算機核心部件，形成第三級反饋控制；伺服閥模型、作動筒模型、舵面位置傳感器仿真模型通過伺服閥運動位移LVDT位置傳感器信號、作動筒運動位移LVDT位置傳感器信號和舵面運動角度RVDT位置傳感器信號實現了作動系統中伺服閥、作動筒、舵面運動過程的仿真模擬。

本申請的有益效果為在飛行控制系統集成測試中，缺裝真實作動系統會造成飛行控制系統缺少運動閉環反饋，出現飛行控制系統“有指令，無運動”的現象，導致飛行控制系統集成測試無法進行。大型運輸機作動系統仿真模型仿真模擬伺服閥、作動筒和舵面的運動位移信號，并實時反饋至飛行控制系統計算機核心部件，實現了作動系統中伺服閥、作動筒、舵面運動過程的仿真模擬，滿足了飛行控制系統閉環運動伺服反饋的需求，解決了飛行控制系統集成測試缺裝真實作動系統會導致的“有指令，無運動”的難題。

附圖說明

圖1作動系統仿真模型框圖

具體實施方式