某型飞机副翼操纵系统建模研究

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摘要：通过对某型飞机副翼混合式操纵系统组成、结构及功能性分析，将混合式操纵系统等效成硬式操纵系统，将系统分布参数集中化处理，采用等效动态模型法建立了副翼操纵系统的数学模型。该模型可应用机的动特性分析、操纵系统与飞控系统耦合等研究中。

关键词：混合式机械操纵系统，等效动态模型 最小二乘法

【分类号】V227

1、引言

飞机飞行控制系统是飞机的重要功能系统，对飞机操纵系统性能的研究需要建立相对完整的数学模型，这个模型要能反映真实系统的性能。

某型飞机是我国目前飞机中第一个采用混合式操纵系统的大型飞机，其主操纵系统的特殊性决定了在建摸及特性分析中必须以新的方法进行研究。

2、副翼操纵系统建模及分析

2.1副翼操纵系统建模

通过对副翼操纵系统的空间结构分析，将整个副翼操纵系统等效成四自由度系统。其中，驾驶盘等效为一个自由度，扇形轮和钢索等效为一个自由度，两副翼前机械杆系和摇臂等效为一个自由度，舵面及其前的机械杆系、摇臂等效为一个自由度，从而将整个副翼系统等效为四自由度系统。

2.2模型分析

在对操纵系统数学模型进行分析时，对于前段模型，我们主要考虑的是前段谐振频率第二、三次固有频率有无可能与飞机-飞行操纵系统的各种振动模态相耦合，从而影响操纵系统的稳定性和可操纵性。对于后段计算其是否满足飞机特性要求。

带入数值后计算可得前段部分二次谐振频率，三次谐振频率。

2.3等效线性模型

在人机系统分析和综合时，工程上实用的方法是利用线性系统理论，再考虑到规范《有人驾驶飞机（固定翼）飞行品质》（GJB185-86）对飞机模型阶次要求，通常采用如下形式的等效模型：

为此，根据非线性模型输入、输出响应数据，采用最小二乘法参数估计法得到脉冲传递函数，最后再通过双线性反变而得到等效线性模型的传递函数。

2.4衰减正弦杆力输入时等效线性模型

由于实际的驾驶员杆力信号更接近于一个衰减的正弦信号，所以采用衰减正弦信号作为驾驶员杆力模型。由于系统存在很强的非线性，因而针对不同的输入杆力，会有不同的等效线性模型。

3、结语

经过建立了完整的数学模型；对机械操纵系统的前段进行谐振频率分析，对舵面后段进行了线性化处理，建立等效一阶线性模型分析。经过对飞机副翼操纵系统的建模理论分析，认为该飞机副翼操纵系统是合理的。

参考文献

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[2] 贺蕊亲，牟瑾刚 大型飞机操纵系统混合结构的分析研究 飞机工程 2004年第1期

[3] 贾玉红，焦起祥 飞机操纵系统优化设计软件开发与运动仿真飞机设计第1期 2006，3