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飞行模拟器数字式操纵负荷系统

飞行模拟器数字式操纵负荷系统北京航空航天大学自动控制系100083彭晓源,戴树岭,乔少杰摘要操纵负荷系统是飞行模拟器的关键分系统之一。经过多年研究与开发,我们推出了几种类型的数字式操纵负荷系统,并已成功用在Y7-100飞行模拟器中。目前又研制成功全数字式并行电动操纵负荷系统。本文就该系统原理、总体方案、建模方法、软硬件系统特点,进行了较全面的论述。关键词飞行仿真器;多处理机系统;仿真1.概述飞行模拟器操纵负荷系统是提供飞行员训练和工程研究的操纵力感系统,同时要完成相应操纵面偏角的实时计算,以及与操纵系统功能有关的各种仿真。由于数字式系统在仿真逼真度、性能价格比、可靠性、可维护性方面都优于传统的模拟式系统,因此研制全数字式操纵负荷系统对大型飞行模拟器是十分重要的迫切的。飞行模拟器操纵负荷系统要在不同的飞行条件下和不同操纵状态下,实时地、逼真地复现被仿真飞机操纵系统的动态和静态特性,特别是操纵杆力(或脚蹬力)与杆位移(或脚蹬位移)以...  (本文共7页) 阅读全文>>

《计算机技术与发展》2009年12期
计算机技术与发展

数字式电动操纵负荷系统的研究

0引言飞行模拟器操纵负荷系统是飞行模拟器的重要组成部分,它是向飞行员提供操纵力的人感系统,同时还要完成操纵面偏角的实时计算。仿真效果直接影响飞行员的训练,影响对飞行模拟器飞行品质的评定,而且要求飞行模拟器操纵负荷系统必须实时地、逼真地复现飞机在不同飞行条件下和不同操纵模式下(自动、手动、应急操纵等)操纵系统的静态和动态特性[1]。20世纪60年代到70年代国外操纵负荷系统的力感模拟采用模拟计算机与电液伺服控制相结合的方法实现,采用位置闭环进行力感模拟,受多余力的影响,力感逼真度较低;随着计算机技术的发展,20世纪80年代数字计算机的出现使得数字式操纵负荷系统开始应用于飞行模拟器,并且为了提高力感模拟的逼真度,控制系统也由位置控制系统变为力伺服系统;90年代随着电动技术、电动操纵负荷系统得到广泛应用,并且为了提高力感模拟的逼真度,各种提高系统稳定性和频率响应的补偿技术被用于操纵负荷系统。相对而言国内对于该技术的研究较少。因此对操纵...  (本文共4页) 阅读全文>>

《北京航空航天大学学报》1970年20期
北京航空航天大学学报

飞行模拟器操纵负荷系统及自动驾驶仪系统

飞行模拟器操纵负荷系统及自动驾驶仪系统彭晓源戴树岭(北京航空航天大学自动控制系)吴章寅刘冠飞(曙光电机厂)摘要论述我国研制成功的首台全任务民航飞机飞行模拟器的重要分系统——操纵负荷系统、自动驾驶仪系统所采用的全数字式仿真方案以及这两个系统协调耦合运行的仿真方法.该系统所采用的总体方案,自行开发的高速微机控制系统,多功能的实时管理及实时任务软件,具有静压支承的液压伺服系统都独具特色,能高逼真度地仿真飞机操纵系统及自动驾驶仪系统的性能及功能,并具有良好的在线及离线检测手段.关键词飞行模拟器;数字式飞行控制系统;自动驾驶仪;模型跟随;数字仿真;全数字式操纵负荷系统分类号V216.8在现代民用飞机或歼击机飞行模拟器中,操纵负荷系统及自动驾驶仪系统占有十分重要的地位.因为高逼真度地仿真人工操纵或自动操纵飞机对于飞行员的训练是最基本的也是至关重要的.这两个系统的相同之处是需根据当前的飞行状态实时产生各个操纵面偏角(升降舵、副翼、方向舵),保...  (本文共6页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

一种电动式操纵负荷系统控制特性研究

操纵负荷系统是向飞行模拟器实际操纵者提供力感的系统,是飞行模拟器一个重要的组成部分。操纵负荷系统的实际效果如何,将直接影响飞行员的训练,且关系到对飞行性能的评估。只有逼真的力感模拟,才能让飞行学员在实际训练中获得飞行经验,在飞机性能评价阶段才能给与正确的评价。因此成功研制出高性能、高可靠性以及高逼真度的操纵负荷系统是研制出高品质的飞行模拟器的关键一环。为改进轻型飞行模拟器原型系统弹簧加载式操纵负荷系统的不足,本课题设计了电动式操纵负荷系统,并对其运行品质以及控制性能作研究。本文主要研究内容及成果如下:⑴、详细介绍几种常用的力加载系统,且比较他们之间的优缺点。论述了数字式操纵负荷系统的工作原理及其组成。设计了电动式操纵负荷系统,介绍它的力加载工作原理以及其设计方案。⑵、给出了负载力建模方法,并给出负载力的计算模型。通过对电动式操纵负荷系统各个环节进行建模,给出电动式操纵负荷系统的数学模型,并建立了系统仿真模型,通过对仿真结果进行分...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技信息》2013年13期
科技信息

飞行模拟器数字式电动操作负荷系统研究

0引言飞行模拟器或飞行模拟机是一种尽可能真实的复制或模拟飞行驾驶经验的系统,其中操纵系统是飞行模拟器的重要组成部分,是为飞行员提供操纵力感的系统。国际上飞行模拟器的操纵系统主要有液压和电动两种方式,电液伺服加载系统缺点较多,存在液压系统的泄漏、密封、摩擦和不可忽略的非线性因素等,而且加工和安装精度要求较高,不易维护和保养,泄漏的液压油极易造成环境污染。电动式操纵负荷系统具有节约能源、无油源噪声污染、节省油源安装空间、维护简便、成本低等众多优点。利用电机及其控制技术实现电动加载成为近年在控制领域中的一种新趋势,电机技术发展很快,各种新材料在电机上的应用使得电动操纵负荷系统具有很大的潜能。因此,目前新开发生产的飞行模拟机都采用了数字式电动操纵负荷系统来代替液压式操纵负荷系统。1数字式电动操纵负荷系统的组成飞机操纵系统由操纵机构、连接系统、舵面、调整片和液压助力器等几部分组成。其中操纵机构在飞机座舱内,连接系统将操纵机构和飞机外用于控...  (本文共2页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

电动式操纵负荷系统控制技术研究

操纵负荷系统是飞行模拟器的重要组成部分,它向飞行员提供飞机的操纵力感,同时还要完成相应舵偏角的实时计算,飞行模拟器操纵负荷系统的性能好坏将直接影响到飞行员的训练效果。因此,成功研制出高性能、高逼真度以及高可靠性的操纵负荷系统是研制高品质飞行模拟器的关键要素。本课题针对教研室飞行模拟器的研制需求,主要对基于力伺服加载方式的电动式操纵负荷系统设计研发过程中碰到的软硬件设计、系统数学模型建立、力感控制策略以及多余力抑制等方面问题进行了理论和实验研究。介绍了一种体积小巧,输入功率少,控制灵活的以永磁同步电机为执行机构的电动式操纵负荷系统,建立了进行操纵杆力感模拟和舵偏角计算时所需要的操纵杆力-杆位移、舵偏角-杆位移和力伺服系统数学模型。对系统无扰动情况下的稳定性和动态特性进行分析仿真,对多余力矩的特性进行分析。根据实际工程应用的需求,设计了力感跟踪控制和多余力抑制的PID+前馈补偿复合控制算法,在SIMULINK中进行仿真验证,取得了良...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>