飞行模拟机俯仰通道操纵负荷系统的研制

摘要

本文利用现器材采用液压力伺服系统来实现对驾驶杆力模拟。本文对飞机的操纵系统进行了详细研究，深入地了解了波音737-300飞机俯仰通道的操纵系统的原理和结构，接着对飞机俯仰通道的在Simulink平台下进行了精确建模。在此基础上对操纵负荷系统进行方案设计。加载系统采用电液力伺服系统的形式。在这部分中首先对加载系统的液压动力机构的数学模型进行了研究，并且对其性能进行分析。在此基础上根据性能要求，确定主动式力加载系统控制器的形式。其次，对多余力也进行了详细的研究，对于力加载系统来说多余力是影响系统性能的关键因素。本文采用结构不变性原理来抑制多余力，所需要的速度信号是利用位置信号滤波得到的，这样在没有速度传感器的条件下也实现了利用结构不变性原理抑制多余力的目的。操纵负荷系统的逻辑控制器利用Stateflow工具编程实现，它用来实现操纵负荷系统的力/位置系统转换和故障设置等逻辑功能。本文为操纵负荷系统设计了控制界面，为操纵人员提供了良好的人机界面，同时也为操纵负荷系统提供计算驾驶杆力所必需的数据

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2操纵负荷系统的发展状况

1.2.1国外研究状况

1.2.2国内研究状况

1.3操纵负荷系统的原理和组成

1.4本文研究的内容

第2章飞机操纵系统的建模

2.1飞机操纵系统简介

2.1.1飞机操纵系统的分类

2.1.2大型商用客机的操纵系统

2.2建立杆力模型

2.2.1波音737-300飞机的感觉系统

2.2.2杆力系统的数学模型

2.3建立杆位移模型

2.4重力矩的补偿

2.5本章小结

第3章操纵负荷系统方案设计

3.1操纵负荷系统的组成

3.2机械系统设计

3.2.1安装框架

3.2.2操纵元件

3.2.3传动组件

3.3液压系统设计

3.3.1液压执行机构

3.3.2传感器组件

3.3.3液压源

3.4控制系统硬件设计

3.4.1操纵负荷计算机

3.4.2信号调理单元

3.5本章小结

第4章操纵负荷系统的建模与分析

4.1加载系统的数学描述

4.1.1动力机构的建模

4.1.2电液伺服阀的建模

4.1.3伺服放大器的建模

4.1.4传感器的建模

4.2加载系统的方块图及传递函数

4.3模型的频域分析

4.4多余力的分析

4.4.1多余力的定义

4.4.2多余力产生的原因

4.4.3消除多余力的方法

4.5控制器的设计

4.5.1主动加载系统控制器

4.5.2多余力的抑制

4.6本章小结

第5章操纵负荷系统的软件设计

5.1开发工具介绍

5.2控制器的开发

5.2.1逻辑控制器的开发

5.2.2实时控制代码的生成

5.3控制界面的开发

5.3.1力/位移转换组件

5.3.2复位/停止/警告组件

5.3.3参数设置组件

5.3.4参数显示组件

5.4本章小结

结论

参考文献

附录

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致谢