CN114261508B - 一种飞机舵面预置控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种飞机舵面预置控制系统，包括：舵面预置条件判断单元，接入舵面预置判断条件信号，在舵面预置判断条件符合舵面预置状态成立条件时，输出为1，在舵面预置判断条件符合舵面非预置状态成立条件时，输出为0；舵面自动配平积分器，接入舵面预置配平角度信号，以及接入飞机当前状态与目标状态差值信号，在舵面预置条件判断单元输出信号由0变为1时，舵面自动配平积分器的初值变为舵面预置配平角度，输出为舵面预置配平角度与舵面当前角度与目标角度差值积分的和；舵面偏转速率限幅器，接入舵面偏转控制系统，限制舵面自动配平积分器输出的变化速率，输入到飞机舵面偏转控制系统。

Description

一种飞机舵面预置控制系统
技术领域
本申请属于飞机舵面预置控制技术领域，具体涉及一种飞机舵面预置控制系统。
背景技术
为了使飞机在起飞时处于力矩平衡状态，需要对飞机舵面进行预置，使飞机舵面预先偏转，以配平飞机。
当前，对飞机舵面进行预置主要采用以下两种方式：
1)手动预置，操纵舵面配平开关使飞机舵面偏转预置配平角度，该种飞机舵面预置方式，会改变飞机舵面自动配平的范围，在飞行边界可能会出现配平权限不够的问题，在飞机起飞后将预置配平角度逐渐淡化回零，飞机可能会发生非预期的动态变化；
2)自动预置，在满足飞机舵面预置状态成立条件时，输出预置配平角度，在飞机舵面预置状态成立条件不再满足时，预置配平角度逐渐淡化回零，在此过程中飞机可能会发生非预期的动态变化。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种飞机舵面预置控制系统，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种飞机舵面预置控制系统，包括：
舵面预置条件判断单元，接入舵面预置判断条件信号，在舵面预置判断条件符合舵面预置状态成立条件时，输出为1，在舵面预置判断条件符合舵面非预置状态成立条件时，输出为0；
舵面自动配平积分器，与舵面预置条件判断单元连接，接入舵面预置配平角度信号，以及接入飞机当前状态与目标状态差值信号，在舵面预置条件判断单元输出信号由0变为1时，舵面自动配平积分器的初值变为舵面预置配平角度，输出为舵面预置配平角度与舵面当前角度与目标角度差值积分的和；
舵面偏转速率限幅器，接入舵面偏转控制系统，与舵面自动配平积分器连接，限制舵面自动配平积分器输出的变化速率，输入到飞机舵面偏转控制系统，控制舵面偏转。
根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、轮载信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、有轮载、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器当前值位于舵面预置配平角度零位侧；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器接入升降舵舵面偏转控制系统，控制升降舵舵面偏转。
根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、轮载信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、有轮载、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器当前值位于舵面预置配平角度零位侧；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器接入副翼舵面偏转控制系统，控制副翼舵面偏转。
根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器当前值位于舵面预置配平角度零位侧；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器接入方向舵舵面偏转控制系统，控制方向舵舵面偏转。
根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面偏转速率限幅器限制舵面自动配平积分器输出的变化速率等于舵面自动配平积分器积分速率的最大值。
根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置配平角度位于-10°～10°。
附图说明
图1是本申请实施例提供的飞机舵面预置控制系统的示意图；
图2是本申请实施例提供的舵面偏转速率限幅器接入升降舵舵面偏转控制系统，舵面预置条件判断单元的示意图；
图3是本申请实施例提供的舵面偏转速率限幅器接入副翼舵面偏转控制系统，舵面预置条件判断单元的示意图；
图4是本申请实施例提供的舵面偏转速率限幅器接入方向舵舵面偏转控制系统，舵面预置条件判断单元的示意图；
其中：
1-舵面预置条件判断单元；2-舵面自动配平积分器；3-舵面偏转速率限幅器；4-舵面偏转控制系统。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图4对本申请做进一步详细说明。
一种飞机舵面预置控制系统，包括：
舵面预置条件判断单元1，接入舵面预置判断条件信号，在舵面预置判断条件符合舵面预置状态成立条件时，输出为1，在舵面预置判断条件符合舵面非预置状态成立条件时，输出为0；
舵面自动配平积分器2，与舵面预置条件判断单元1连接，接入舵面预置配平角度信号，以及接入飞机当前状态与目标状态差值信号，包括飞机当前俯仰角与目标俯仰角的差值信号，在舵面预置条件判断单元1输出信号由0变为1时，舵面自动配平积分器2的初值变为舵面预置配平角度x0，输出为舵面预置配平角度与舵面当前角度与目标角度差值dx积分的和D_Trim；
舵面偏转速率限幅器3，接入舵面偏转控制系统4，与舵面自动配平积分器2连接，限制舵面自动配平积分器2输出的变化速率，输出D_Trim_CMD到飞机舵面偏转控制系统4，与操纵指令、增稳反馈叠加作为舵面偏转指令，控制舵面偏转。
对于上述实施例公开的飞机舵面预置控制系统，领域内技术人员可以理解的是，其将舵面预置配平角度直接置入到舵面自动配平积分器2中，在预置后无淡化回零过程，飞机不会出现非预期的动态变化，且不改变自动配平积分器2的配平范围，此外，舵面预置状态成立条件、舵面非预置状态成立条件各自独立，可避免频繁的状态转换。
在一些可选的实施例中，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、轮载信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器2当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、有轮载、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器2当前值位于舵面预置配平角度零位侧(若舵面预置配平角度为正，则舵面自动配平积分器2的当前值应小于舵面预置配平角度，若舵面预置配平角度为负，则舵面自动配平积分器2的当前值应大于舵面预置配平角度)；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器3接入升降舵舵面偏转控制系统，控制升降舵舵面偏转，如图2所示。
在一些可选的实施例中，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、轮载信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器2当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、有轮载、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器2当前值位于舵面预置配平角度零位侧(若舵面预置配平角度为正，则舵面自动配平积分器2的当前值应小于舵面预置配平角度，若舵面预置配平角度为负，则舵面自动配平积分器2的当前值应大于舵面预置配平角度)；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器3接入副翼舵面偏转控制系统，控制副翼舵面偏转，如图3所示。
在一些可选的实施例中，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器2当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器2当前值位于舵面预置配平角度零位侧(若舵面预置配平角度为正，则舵面自动配平积分器2的当前值应小于舵面预置配平角度，若舵面预置配平角度为负，则舵面自动配平积分器2的当前值应大于舵面预置配平角度)；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器3接入方向舵舵面偏转控制系统，控制方向舵舵面偏转，如图4所示。
在一些可选的实施例中，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面偏转速率限幅器3限制舵面自动配平积分器2输出的变化速率等于舵面自动配平积分器2积分速率的最大值Lim＝max(dx)。
在一些可选的实施例中，上述的飞机舵面预置控制系统中，舵面预置配平角度为飞机起飞离地时力矩平衡所需要的舵面偏转角度，位于-10°～10°之间。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种飞机舵面预置控制系统，其特征在于，包括：
舵面预置条件判断单元（1），接入舵面预置判断条件信号，在舵面预置判断条件符合舵面预置状态成立条件时，输出为1，在舵面预置判断条件符合舵面非预置状态成立条件时，输出为0；
舵面自动配平积分器（2），与舵面预置条件判断单元（1）连接，接入舵面预置配平角度信号，以及接入飞机当前状态与目标状态差值信号，在舵面预置条件判断单元（1）输出信号由0变为1时，舵面自动配平积分器（2）的初值变为舵面预置配平角度，输出为舵面预置配平角度与舵面当前角度与目标角度差值积分的和；
舵面偏转速率限幅器（3），接入舵面偏转控制系统（4），与舵面自动配平积分器（2）连接，限制舵面自动配平积分器（2）输出的变化速率，输入到飞机舵面偏转控制系统（4），控制舵面偏转；
舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、轮载信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器（2）当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、有轮载、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器（2）当前值位于舵面预置配平角度零位侧；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器（3）接入升降舵舵面偏转控制系统，控制升降舵舵面偏转；或者，
舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、轮载信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器（2）当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、有轮载、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器（2）当前值位于舵面预置配平角度零位侧；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器（3）接入副翼舵面偏转控制系统，控制副翼舵面偏转；或者，
舵面预置判断条件信号包括起落架收放信号、油门杆位置信号、舵面自动配平积分器（2）当前值信号；
舵面预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于起飞位、舵面自动配平积分器（2）当前值位于舵面预置配平角度零位侧；
舵面非预置状态成立条件为起落架放下、油门杆位于小油门位；
舵面偏转速率限幅器（3）接入方向舵舵面偏转控制系统，控制方向舵舵面偏转。
2.根据权利要求1所述的飞机舵面预置控制系统，其特征在于，
舵面偏转速率限幅器（3）限制舵面自动配平积分器（2）输出的变化速率等于舵面自动配平积分器（2）积分速率的最大值。
3.根据权利要求1所述的飞机舵面预置控制系统，其特征在于，
舵面预置配平角度位于-10°~10°。
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