民用飞机主飞控系统控制精度浅析

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【摘 要】 本文对主飞控系统精度进行了分析。主飞控系统主要用来实现飞机在空中横向、纵向和航向控制和配平，空中减速控制以及飞机接地后的破升控制，它的控制精度直接影响飞机的性能，准确的分析误差产生的来源及原因，可以系统而准确的计算系统误差，通过设计、制作、安装等阶段来减小误差，提高系统精度，以确保飞控系统具有良好的操纵性能。

【关键词】 民用飞机 飞控 精度

【Abstract】 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.

【Key words】 Civil Aircraft； Primary Flight Control System； Accuracy

飞行控制系统，主要包括主飞控系统和高升力系统，主飞控系统主要用来实现飞机在空中横向、纵向和航向控制和配平，空中减速控制以及飞机接地后的破升控制；高升力系统主要用来实现飞机在起飞、着陆时的升阻控制。电传飞行控制系统就是采用一套硬件和软件实现某些功能为驾驶员和（或）自动驾驶仪提供控制飞机姿态和飞行轨迹能力等的控制系统。

飞行员通过飞行控制系统控制飞机各个操纵面从而控制飞机的姿态。飞行员操纵飞机姿态的精确性或者说飞控系统的控制精度直接关系到飞机的性能。随着计算机技术的发展，电传飞控系统正在逐步取代旧式的机械操纵系统。由于消除了相当多的由机械传动所引发的变形、间隙等影响，电传飞行控制系统的控制精度比机械操纵系统的精度要高出很多。本文仅对电传飞控系统的精度进行分析。

1 误差来源及分析方法

主飞控系统误差来源主要包括驾驶舱操纵器件、主飞控电子装置、飞控计算机、作动器等。作动器完成初始安装后，需按要求进行零位调整，零位调整偏差可根据经验进行定义。而温度对驾驶舱操纵器件，作动器等的影响，可取最严酷情况进行考虑。而对误差的计算方法，可考虑均方根法进行累计计算。

驾驶舱操纵器件一般包括驾驶杆、驾驶盘、脚蹬以及各类手柄、开关等。理论上操纵器件的输入角度和传感器输入信号之间为近似线性关系。但由于制造、装配等因素，实际与理论值存在偏差，会导致非线性的产生，但是通过飞控计算机的系统优化可以消除这些偏差，保证线性关系。

操纵器件通过RVDT或位置传感器将机械信号转换成电子信号。RVDT本身由于非线性、滞环、温漂，分辨率等存在一定的误差。

飞控计算机等电子控制设备的误差主要产生于信号的调制与解调、数字信号和模拟信号的相互转换、内部数字信号处理等过程，同时这些误差的大小还受工作环境温度的影响。还会受到其他系统信号输入的影响等。

作动器的误差主要来自于安装误差、作动器本身的误差。作动器误差在零位、各个位置和满行程时误差一般不一样。应在设备级设计时，应该考虑上述设计，定义好接口关系。

2 飞控精度控制方法

系统误差是固定存在的，无法消除。只能通过在设计、制造、安装等阶段来减小误差，来提高系统精度。

对于驾驶舱操纵器件，结合刚度设计来提高精度控制。在设计允许范围内，最大限度的保证设计刚度以及控制制造公差来提高精度。在运动器件的连接方式尽量采用过度配合或过盈配合来避免过大间隙产生，影响系统的精度。例如，舵面作动器的运动端子的连接支架，一般采用的为过度配合或过盈配合，来避免舵面精度过低，造成舵面达不到满偏等问题。

设计过程中应考虑接地与信号的屏蔽，尽量减少外界信号干扰对系统精度的影响。

在设计过程中应考虑温度对设备的影响，选用合理零部件，尽量减少温度对设备误差的影响。对作动器伺服阀门限的设置应合理化，保证在一定的设计范围内，以保证设计精度。

3 结语

本文主要研究了民用飞机电传飞控系统控制精度。结合误差分析来源和误差分析方法、以及精度控制方法来综合进行设计，为主飞控系统的精度分析提供了基础，系统而准确的计算过程确保了飞控系统具有良好的操纵性。

参考文献：

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