CN103640712A - 一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及飞控系统试验技术领域，具体的说是涉及一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统及方法。通过频响分析仪对自动驾驶系统的输入信号叠加激励信号，将叠加激励信号之后的输入信号和飞机反馈信号回采到频响分析仪，通过频响分析仪查看飞控系统的幅频特性和相频特性，确定系统的稳定性是否满足要求。利用这种试验方法能够准确得出自动驾驶系统的稳定储备，并且通过减去基准值的方法，减小了采集误差对试验结果的影响。

Description

一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统及方法
技术领域
本发明涉及飞控系统试验技术领域，具体的说是涉及一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统及方法。
背景技术
飞行控制系统应具有适当的稳定储备，以保证在运行时，当外界因素和内部参数在一定的范围内变化，仍可使飞行控制系统稳定地工作。通过稳定储备试验可以确认飞行控制系统具有多少相位和幅值储备。但是现有的内回路稳定储备试验方法主要有以下不足：内回路稳定储备试验是在作动器和飞机运动仿真系统之间施加激励信号，这种方法不能准确反映出自动驾驶系统的稳定储备；采集板卡的最大输入电压为-10v~10v，最大误差有0.3v左右，比如做高度保持稳定储备试验时需要用-10v~10v代表高度信号为0m~13000m，误差的影响非常大。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统及方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
     一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统，包括航电模拟器，飞行控制计算机，动作器，飞机运动仿真系统，频响分析仪。系统内各分系统之间的连接关系为：飞控计算机的输出信号连接到作动器的输入端；作动器上的传感器将舵面偏度信号引入飞机运动仿真系统；飞机运动仿真系统输出的迎角、过载等信号引入飞控计算机；飞机运动仿真系统输出的相关模态信号取反与基准值进行信号叠加接入到频响分析仪的反馈信号输入端，所述基准值由飞机运动仿真系统给出，为飞机处于平衡状态时的相关模态信号值；飞机运动仿真系统输出的相关模态的信号取反与频响分析仪施加的激励信号叠加，叠加之后的该信号取反并分成两个支路，一个支路接入航电模拟器，另一个支路减去基准值之后接入到频响分析仪的激励信号输入端；航电模拟器的输出信号通过总线引入飞控计算机。
    所述相关模态信号可以根据需要输入高度信号或俯仰角信号或滚转角信号或航向角信号。
   一种飞机自动驾驶稳定储备试验方法：
   先运行飞机运动仿真系统，确定相关模态信号基准值；
   然后按试验要求对上述稳定储备试验系统施加激励信号；
   其次通过频响分析仪观察系统幅频特性和相频特性；
   最后根据飞行控制系统相位储备和幅值储备确定系统的稳定性是否满足要求。
本发明的有益效果在于：能准确反应自动驾驶模态的稳定储备，又可以减小误差对试验结果的影响。
附图说明
图1为自动驾驶系统稳定储备试验原理图，
图2为内回路稳定储备试验原理图（背景技术）。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例： 参见图1。
   一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统，包括航电模拟器，飞行控制计算机，动作器，飞机运动仿真系统，频响分析仪。系统内各分系统之间的连接关系为：飞控计算机的输出信号连接到作动器的输入端；作动器上的传感器将舵面偏度信号引入飞机运动仿真系统；飞机运动仿真系统输出的迎角、过载等信号引入飞控计算机；飞机运动仿真系统输出的相关模态信号取反与基准值进行信号叠加接入到频响分析仪的反馈信号输入端，所述基准值由飞机运动仿真系统给出，为飞机处于平衡状态时的相关模态信号值；飞机运动仿真系统输出的相关模态的信号取反与频响分析仪施加的激励信号叠加，叠加之后的该信号取反并分成两个支路，一个支路接入航电模拟器，另一个支路减去基准值之后接入到频响分析仪的激励信号输入端；航电模拟器的输出信号通过总线引入飞控计算机。
    所述相关模态信号可以根据需要输入高度信号或俯仰角信号或滚转角信号或航向角信号。
   一种飞机自动驾驶稳定储备试验方法：
   先运行飞机运动仿真系统，确定相关模态信号基准值；
   然后按试验要求对上述稳定储备试验系统施加激励信号；
   其次通过频响分析仪观察系统幅频特性和相频特性；   
最后根据飞行控制系统相位储备和幅值储备确定系统的稳定性是否满足要求。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种飞机自动驾驶稳定储备试验系统，包括航电模拟器，飞行控制计算机，动作器，飞机运动仿真系统，频响分析仪，其特征为：飞控计算机的输出信号连接到作动器的输入端；作动器上的传感器将舵面偏度信号引入飞机运动仿真系统；飞机运动仿真系统输出的迎角、过载等信号引入飞控计算机；飞机运动仿真系统输出的相关模态信号取反与基准值进行信号叠加接入到频响分析仪的反馈信号输入端，所述基准值由飞机运动仿真系统给出，为飞机处于平衡状态时的相关模态信号值；飞机运动仿真系统输出的相关模态的信号取反与频响分析仪施加的激励信号叠加，叠加之后的该信号取反并分成两个支路，一个支路接入航电模拟器，另一个支路减去基准值之后接入到频响分析仪的激励信号输入端；航电模拟器的输出信号通过总线引入飞控计算机。
2.根据权利要求1所述的一种飞机自动驾驶稳定储备实验系统，其特征在于： 所述相关模态信号为高度信号或俯仰角信号或滚转角信号或航向角信号。
3.一种用权利要求1所述系统进行飞机自动驾驶稳定储备试验方法：先运行飞机运动仿真系统，确定相关模态信号基准值；然后按试验要求对稳定储备试验系统的相关模态信号叠加激励信号；其次通过频响分析仪观察系统幅频特性和相频特性；最后根据飞行控制系统的相位储备和幅值储备，确定系统的稳定性是否满足要求。
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