[發明專利]一種飛機操縱系統地面動態特性測試方法

有效

• 申請號: 202010386368.1
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN111547263B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 侯世芳;徐堅;孫曦;張峰;楊博文;張振環;莫斌;劉旋
• 申請（專利權）人: 陜西飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 貴州國防工業專利中心 52001
• 代理人: 陸斌

本發明屬于航空實驗發展領域，公開了一種飛機操縱系統地面動態特性測試方法，操縱系統動態特性試驗是評判飛機操縱系統特性的重要試驗，試驗方法的正確與否，決定著試驗數據的可信度。本發明從工程應用的角度出發，給出具體可實施的試驗條件、試驗方法要求、試驗原理及試驗數據處理，對研究飛機操縱系統的穩定性及動態特性具有非常重要的意義。使工程設計人員能夠直觀的了解系統的動態特性，及時掌握系統的動態信息，是飛機研制及改進改型不可或缺的分析及驗證手段。還可用于進行其他系統的動態特性研究，尤其是掃頻控制及頻域數據分析方法可用于進行其他相關系統的頻率響應試驗及進行相關的幅頻、相頻數據分析，來研究系統的動態特性。

技術領域

本發明屬于航空試驗研究與發展領域，具體的說是關于一種飛機操縱系統地面動態特性測試方法、試驗原理，頻域數據處理方法。

背景技術

GJB185-86《有人駕駛飛機(固定翼)飛行品質》中第8.3條中提出了動態特性允許操縱面滯后的要求，并給出了對于駕駛員激勵的階躍操縱力輸入，飛機的響應要求；不足之處是沒有給出具體可實施的試驗條件要求、試驗方法、試驗原理及試驗數據處理。

《自動控制原理》中也只是介紹了瞬態響應的性能指標，以及頻率特性常用的圖形表示方法，如伯德圖表示法等。不足之處是沒有給出具體可實施的試驗條件、試驗方法要求、試驗原理及試驗數據處理，距離實際工程應用還有距離。

發明內容

操縱系統動態特性試驗是評判飛機操縱系統特性的一項重要試驗，因此試驗方法的正確與否，直接決定著試驗數據的可信度。本發明克服了現有技術中的不足，經過多次摸索，從工程應用的角度出發，提供了一種飛機操縱系統地面動態特性測試方法的試驗條件要求、試驗方法、試驗原理、試驗流程及頻響數據的處理方法。

技術方案

一種飛機操縱系統地面動態特性測試方法

1)試驗條件要求

試驗需滿足以下幾個條件及要求：

e)試驗必須是在與飛機1:1的真實鐵鳥試驗臺上進行。

f)傳感器測試系統正常工作，機械操縱系統正常工作，控制增穩系統正常工作，液壓系統正常工作。升降舵、方向舵、副翼舵面均安裝高精度角度傳感器，所有傳感器信號經調理后頻響分析系統。

g)高精度的伺服加載系統(信號發生器)，由液壓源提供能源，對系統施加激勵信號。

h)頻響分析系統，能夠實時的對系統進行幅頻及相頻分析。

2)試驗原理

頻率響應試驗時由動態分析系統給機械位移信號發生器提供外部指令信號，驅動信號發生器工作，并由機械信號發生器操縱駕駛桿、駕駛盤或腳蹬運動，在操縱系統運動過程中，由動態分析系統分別記錄各測量點傳感器的輸出信號，并由此分析出舵面分別相對于駕駛桿、駕駛盤或腳蹬位移和駕駛桿、駕駛盤或腳蹬力的幅值衰減和相位滯后。試驗原理圖見圖1。

3)掃頻控制及頻域數據分析

試驗時激勵信號采用正弦信號，控制系統的傳遞函數是復數，可分解為實部和虛部兩部分，分別得到傳遞函數的幅頻特性和相頻特性。

試驗時采用對數頻率作為橫坐標，幅頻采用幅值作為線性縱坐標，相頻是相角作為線性縱坐標，繪制系統的幅頻和相頻特性曲線，即為系統的對數頻率特性曲線，也為伯德圖。

d)掃頻控制

掃頻激勵信號分為模擬激勵和數字激勵，主要是由掃頻設備自身特性決定。模擬激勵的頻率是連續的，而數字激勵是離散的、不連續的，計算方法為最高頻率比最低頻率得數取對數后再乘一個倍頻程內的點數，得到頻率點數。

e)幅頻分析