[发明专利]一种飞机加油杆装置的姿态控制系统

权利要求书

1.一种飞机加油杆装置的姿态控制系统，飞机加油杆装置为悬臂结构，其特征在于，包括操纵台、飞控计算机、仿真机、姿态运动系统计算机、试验台架，其中，

操纵台包括俯仰操纵手柄、滚转操纵手柄，用于产生悬臂结构的俯仰姿态、滚转姿态控制输入，即俯仰操纵指令X_e、滚转操纵指令X_r；

飞控计算机接收操纵手柄信号、传感器测得的加油杆装置姿态信号：俯仰角θ、滚转角φ、选定当前飞行状态信号：高度H、速度V，通过控制律解算，输出加油杆装置升降舵指令δ_{e_cmd}、方向舵指令δ_{r_cmd}；

仿真机用于运行加油杆装置的运动方程，输入为飞控计算机解算升降舵指令δ_{e_cmd}、方向舵指令δ_{r_cmd}以及当前飞行状态：高度H、速度V，输出为空中悬臂结构的俯仰角指令θ_cmd、滚转角指令φ_cmd；

试验台架包括万向节台架(1)、钢索A(2)、钢索B(3)、钢索A台架(4)、钢索B台架(5)、滑轮(6)、液压马达(7)、编码器(8)和拉力传感器(9)，万向节安装在万向节台架(1)上，钢索A(2)、钢索B(3)一端连接液压马达(7)，一端通过滑轮(6)连接到加油杆装置上的吊环，滑轮(6)位于钢索A台架(4)和钢索B台架(5)的顶端，以减少钢索与台架间的摩擦，液压马达(7)位于钢索台架底端，液压马达(7)上安装有编码器(8)和拉力传感器(9)，用于测量钢索长度L_A、L_B和钢索上的拉力F_A、F_B；

姿态运动系统计算机接收仿真机输出的俯仰角指令θ_cmd、滚转角指令φ_cmd作为输入，通过运行姿态运动系统方程解算出试验台架中钢索A(2)的长度指令L_{A_cmd}、钢索B(3)的长度指令L_{B_cmd}，并按该指令通过PID控制器来驱动试验台架中的液压马达(7)运动，最终通过钢索的运动实现仿真机中空中悬臂结构的俯仰角指令和滚转角指令；

在加油杆装置的伸缩杆上设置有吊环，吊环用于与试验台架中的钢索A(2)和钢索B(3)相连。