民用飛機主飛控系統(tǒng)控制精度淺析

張芳

（上海飛機設計研究院，上海 201210）

民用飛機主飛控系統(tǒng)控制精度淺析

張芳

（上海飛機設計研究院，上海 201210）

本文對主飛控系統(tǒng)精度進行了分析。主飛控系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)飛機在空中橫向、縱向和航向控制和配平，空中減速控制以及飛機接地后的破升控制，它的控制精度直接影響飛機的性能，準確的分析誤差產生的來源及原因，可以系統(tǒng)而準確的計算系統(tǒng)誤差，通過設計、制作、安裝等階段來減小誤差，提高系統(tǒng)精度，以確保飛控系統(tǒng)具有良好的操縱性能。

民用飛機 飛控 精度

飛行控制系統(tǒng)，主要包括主飛控系統(tǒng)和高升力系統(tǒng)，主飛控系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)飛機在空中橫向、縱向和航向控制和配平，空中減速控制以及飛機接地后的破升控制；高升力系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)飛機在起飛、著陸時的升阻控制。電傳飛行控制系統(tǒng)就是采用一套硬件和軟件實現(xiàn)某些功能為駕駛員和（或）自動駕駛儀提供控制飛機姿態(tài)和飛行軌跡能力等的控制系統(tǒng)。

飛行員通過飛行控制系統(tǒng)控制飛機各個操縱面從而控制飛機的姿態(tài)。飛行員操縱飛機姿態(tài)的精確性或者說飛控系統(tǒng)的控制精度直接關系到飛機的性能。隨著計算機技術的發(fā)展，電傳飛控系統(tǒng)正在逐步取代舊式的機械操縱系統(tǒng)。由于消除了相當多的由機械傳動所引發(fā)的變形、間隙等影響，電傳飛行控制系統(tǒng)的控制精度比機械操縱系統(tǒng)的精度要高出很多。本文僅對電傳飛控系統(tǒng)的精度進行分析。

1　誤差來源及分析方法

主飛控系統(tǒng)誤差來源主要包括駕駛艙操縱器件、主飛控電子裝置、飛控計算機、作動器等。作動器完成初始安裝后，需按要求進行零位調整，零位調整偏差可根據經驗進行定義。而溫度對駕駛艙操縱器件，作動器等的影響，可取最嚴酷情況進行考慮。而對誤差的計算方法，可考慮均方根法進行累計計算。

駕駛艙操縱器件一般包括駕駛桿、駕駛盤、腳蹬以及各類手柄、開關等。理論上操縱器件的輸入角度和傳感器輸入信號之間為近似線性關系。但由于制造、裝配等因素，實際與理論值存在偏差，會導致非線性的產生，但是通過飛控計算機的系統(tǒng)優(yōu)化可以消除這些偏差，保證線性關系。

操縱器件通過RVDT或位置傳感器將機械信號轉換成電子信號。RVDT本身由于非線性、滯環(huán)、溫漂，分辨率等存在一定的誤差。

飛控計算機等電子控制設備的誤差主要產生于信號的調制與解調、數字信號和模擬信號的相互轉換、內部數字信號處理等過程，同時這些誤差的大小還受工作環(huán)境溫度的影響。還會受到其他系統(tǒng)信號輸入的影響等。

作動器的誤差主要來自于安裝誤差、作動器本身的誤差。作動器誤差在零位、各個位置和滿行程時誤差一般不一樣。應在設備級設計時，應該考慮上述設計，定義好接口關系。

2　飛控精度控制方法

系統(tǒng)誤差是固定存在的，無法消除。只能通過在設計、制造、安裝等階段來減小誤差，來提高系統(tǒng)精度。

對于駕駛艙操縱器件，結合剛度設計來提高精度控制。在設計允許范圍內，最大限度的保證設計剛度以及控制制造公差來提高精度。在運動器件的連接方式盡量采用過度配合或過盈配合來避免過大間隙產生，影響系統(tǒng)的精度。例如，舵面作動器的運動端子的連接支架，一般采用的為過度配合或過盈配合，來避免舵面精度過低，造成舵面達不到滿偏等問題。

設計過程中應考慮接地與信號的屏蔽，盡量減少外界信號干擾對系統(tǒng)精度的影響。

在設計過程中應考慮溫度對設備的影響，選用合理零部件，盡量減少溫度對設備誤差的影響。對作動器伺服閥門限的設置應合理化，保證在一定的設計范圍內，以保證設計精度。

3　結語

本文主要研究了民用飛機電傳飛控系統(tǒng)控制精度。結合誤差分析來源和誤差分析方法、以及精度控制方法來綜合進行設計，為主飛控系統(tǒng)的精度分析提供了基礎，系統(tǒng)而準確的計算過程確保了飛控系統(tǒng)具有良好的操縱性。

［1］張明廉.飛行控制系統(tǒng)［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1984.

［2］李稷.RVDT傳感器仿真電路的設計與研究［J］.民用飛機設計與研究，2011，2：56-59.

［3］張芳.電傳飛控系統(tǒng)在駕駛艙的操縱器件分析［J］.第六屆中國航空學會青年科技論壇文集，2014，6：1192-1197.

This article analyzes the Primary Flight Control System's accuracy in civil aircraft. The accuracy of Primary Flight Control System impact the performance of aircraft directly. Analysis the reasons of the accuracy correctly， so calculating the accuracy by system and correct is easy， which can ensure well operating of Flight Control System.

Civil Aircraft； Primary Flight Control System； Accuracy

張芳（1983—），女，湖北武穴人，上海飛機設計研究院，碩士研究生，研究方向：飛控駕駛艙控制系統(tǒng)。