飞机电传操纵系统与主动控制技术

第1章 飞行控制系统概述


1.1 现代飞机飞行控制系统1


1.1.1 现代飞行控制系统的功能1


1.1.2 飞机飞行控制的发展2


1.2 电传操纵系统3


1.2.1 飞机操纵系统的发展3


1.2.2 电传操纵系统的特点6


1.2.3 电传操纵系统的发展与应用7


1.2.4 发展电传操纵系统的关键技术8


1.3 主动控制技术11


. 1.3.1 概述11


1.3.2 主动控制技术的发展12


1.3.3 主动控制技术的主要功能13


1.4 现代飞机飞行控制系统原理结构组成14


第2章 电传操纵系统的可靠性及余度技术


2.1 电传操纵系统的可靠性指标15


2.2 电传操纵系统的余度技术17


2.2.1 余度技术17


2.2.2 余度管理技术17


2.2.3 非相似余度技术22


2.2.4 解析余度23


2.2.5 备份系统24


2.2.6 电传操纵系统余度系统实例25


2.3 电传操纵系统的软件可靠性27


2.3.1 关于软件可靠性的几个概念27


2.3.2 软件可靠性的容错技术与预测28


2.3.3 软件的验证和确认28


2.3.4 f/a18数字飞行控制系统软件的确认30


2.4 电传操纵系统安全性31


第3章 电传操纵系统的组成


3.1 电传操纵系统的结构34


3.1.1 afti/f16飞机电传操纵系统34


3.1.2 b777飞机电传操纵系统39


3.2 主飞行控制计算机47


3.2.1 主飞行控制计算机的主要功能47


3.2.2 主飞行控制计算机典型结构分析48


3.2.3 并行处理机在飞行控制系统中的应用50


3.2.4 数字飞行控制系统软件的开发52


3.2.5 f16c/d飞机主飞行操纵计算机57


3.2.6 b777主飞行计算机60


3.3 驾驶杆及人感系统65


3.3.1 中央杆与侧杆65


3.3.2 驾驶员指令传感器67


3.3.3 人感系统特性及其对飞行品质的影响67


3.4 电传操纵系统飞机运动参数的测量70


3.4.1 角速率传感器70


3.4.2 迎角及侧滑角传感器72


3.4.3 过载传感器或加速度计73


第4章 电传操纵系统控制结构分析与控制律设计


4.1 飞机的飞行品质74


4.1.1 概述74


4.1.2 飞行品质75


4.1.3 飞行品质评价准则78


4.2 电传操纵系统控制律结构分析89


4.2.1 典型电传操纵系统控制律结构分析89


4.2.2 电传操纵系统的多模态控制98


4.2.3 电传操纵系统起飞/着陆控制结构分析105


4.3 电传操纵系统控制律设计107


4.3.1 概述107


4.3.2 电传操纵系统设计方法综述108


4.3.3 数字电传飞行控制系统最优二次型方法设计113


4.4 大迎角机动飞行控制系统控制律123


4.4.1 概述123


4.4.2 x31a试验机飞行控制规律简介125


4.5 自修复飞行控制系统129


4.5.1 概述129


4.5.2 关键技术研究现状131


4.5.3 控制律重构技术133


4.5.4 自主维护诊断与实时告警技术134


4.5.5 自修复飞行控制系统的可靠性134


4.5.6 工程应用的难点和面临的问题135


第5章 主动控制技术


5.1 放宽静稳定性136


5.1.1 放宽静稳定性的效益136


5.1.2 放宽静稳定性飞机飞行控制系统设计要点141


5.1.3 电传操纵系统增稳功能的实现142


5.2 边界控制系统146


5.2.1 概述146


5.2.2 边界限制方案分析148


5.2.3 迎角闭环边界控制系统148


5.2.4 取大值的迎角边界限制控制器150


5.2.5 采用非线性反馈的迎角边界限制控制器151


5.2.6 a320民用飞机边界值限制方法152


5.3 直接力控制153


5.3.1 概述153


5.3.2 直接升力控制的非常规机动155


5.3.3 侧向非常规机动模式157


5.3.4 直接力模态的实现159


5.4 阵风载荷减缓和乘座品质控制161


5.4.1 概述161


5.4.2 大气扰动的数学描述163


5.4.3 大气扰动对飞机运动的影响166


5.4.4 阵风载荷减缓和乘座品质控制系统168


5.5 机动载荷控制172


5.5.1 概述172


5.5.2 大型飞机的机动载荷控制173


5.5.3 小型战斗机的机动载荷控制177


5.6 主动颤振抑制系统180


5.6.1 概述180


5.6.2 抑制颤振的方法181


5.6.3 颤振主动抑制系统182


5.7 新型主动控制功能183


第6章 余度舵机


6.1 概述185


6.1.1 余度舵机产生的历史背景185


6.1.2 国内外余度舵机系统研究的现状186


6.1.3 余度舵机的关键技术189


6.2 余度舵机的基本原理与设计方法191


6.2.1 余度舵机的性能要求191


6.2.2 余度舵机的基本原理192


6.2.3 余度舵机配置197


6.3 伺服作动系统余度管理与故障监控199


6.3.1 故障监控199


6.3.2 故障隔离及系统重构199


6.3.3 故障—工作控制能力200


6.3.4 伺服作动器的余度管理201


6.4 伺服系统综合与验证202


6.5 典型余度舵机实例分析204


6.6 飞机电液舵机的发展趋势207


参考文献211