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1、第五章 典型飞行控制系统分析概述阻尼器与增稳系统n三个反馈回路：舵回路、稳定回路和控制（制导）回路概述-典型飞行控制系统的构成典型舵回路位置反馈：使控制信号与舵机输出信号成比例关系。速度反馈：增大舵回路的阻尼，改善舵回路动态特性。n三个反馈回路：舵回路、稳定回路和控制（制导）回路概述-典型飞行控制系统的构成典型稳定回路测量部件+舵回路=自动驾驶仪自动驾驶仪+飞机=稳定回路-稳定和控制飞机姿态n三个反馈回路：舵回路、稳定回路和控制（制导）回路概述-典型飞行控制系统的构成典型飞行控制系统回路稳定回路+飞机重心位置测量部件+运动动力学稳定和控制飞机的运动轨迹n四个基本组成：概述-典型飞行控制系统的构
2、成n四个基本分类：概述-典型飞行控制系统的分类n飞机所执行任务越来越高，飞行包线不断扩大，飞机性能急剧变坏。阻尼器与增稳系统n以飞机的角速度作为反馈信号，稳定飞机的角速度，相当于增大飞机的阻尼，抑制振荡，改善飞机的性能。阻尼器n飞机的姿态运动分解为绕三个机体轴的角运动，因此以姿态角变化量为被控变量的阻尼器也分为俯仰阻尼器、滚转阻尼器和偏航阻尼器。n主要作用：改善飞机的纵向短周期运动的阻尼特性。阻尼器俯仰阻尼器n工作原理和控制规律：纵向短周期运动的阻尼比主要取决于 ， 反映飞机自身俯仰阻尼力矩的值。通过反馈俯仰角的变化率来增大俯仰阻尼力矩，是提高飞机的纵向短周期运动阻尼比的有效途径。阻尼器俯仰阻
3、尼器俯仰阻尼器的控制率为：通常写成：升降舵产生的力矩实际上等效于俯仰阻尼力矩，因此相当于等效的增加了飞机的阻尼比。阻尼器俯仰阻尼器n性能分析：无阻尼器传递函数：无阻尼器静态增益：阻尼器俯仰阻尼器n性能分析：有阻尼器传递函数：有阻尼器静态增益：固有频率：阻尼比：阻尼器俯仰阻尼器n性能分析：适当选择阻尼器的控制率增益 可增大阻尼比 ，改善飞机的阻尼特性。增大阻尼后，可使飞机的固有频率 略有增加，但与其对阻尼比 的影响比较要小。系统的静操纵性 随着阻尼比 增大而减小，即以牺牲了静操纵性换来阻尼比的改善。阻尼器俯仰阻尼器n存在问题：飞机水平转弯，由于存在俯仰角速度增量： ， 俯仰阻尼器将产生附加舵偏角
4、。解决方法：水平转弯时，俯仰角速度增量 为低频信号，可以应用配平舵机并加入清洗网络（高通滤波器）滤掉速率陀螺输出信号的稳定分量，使稳定水平盘旋或者转弯飞行时产生 不影响俯仰阻尼器工作。阻尼器俯仰阻尼器n存在问题：增益 的调参问题均随着飞行高度和空速变化，因此 应随飞行状态变化进行相应的调整。阻尼器俯仰阻尼器n存在问题：惯性对阻尼器系统的影响考虑舵回路和阻尼器的惯性时，其控制规律为：阻尼器俯仰阻尼器n存在问题：串联舵机控制权限的影响再考虑到驾驶员的操纵，俯仰阻尼器的控制规律为：增稳系统n采用阻尼器可以提高系统的阻尼比，但是对固有频率影响不大。n现代战斗机大迎角下飞行，纵向静稳定性导数 随迎角的增大而变大，甚至变为正值，使飞机的纵向静稳定性变差，因此必须采用增稳系统来改善飞机的稳定性。课后习题n典型飞行控制系统一般由哪三个反馈回路构成？n阻尼器的功能是什么？如何实现？n俯仰阻尼器的主要作用？其性能分析如何？n如何解决飞机水平转弯，引起附加俯仰角速度增量的问题？