[发明专利]无人直升机舵机系统检测方法

说明书

一种无人直升机舵机系统检测方法，分为装机前测试和装机后检测两个阶段，装机后的检测阶段又包括飞行前测试和装机后定期检测两个部分；装机前测试对舵机系统中各舵机进行磨合及测试，测试中对舵机施加符合舵机工作现实的复杂交变载荷；装机后的飞行前测试是在历次飞行前均检测舵机系统对复杂控制指令的响应情况；装机后定期检测是结合无人直升机定期检测要求，对各舵机定期进行离位试验，测试各舵机在复杂载荷下的工作情况。本发明的优点是：将舵机系统的测试要求系统化，通过模拟实际工况，能精确确定舵机对指令的响应情况，得出舵机工作性能变化的趋势；降低了舵机系统在飞行过程中发生故障的风险，提升了无人直升机飞行安全。

技术领域

本发明涉及一种无人直升机舵机系统检测方法，通过模拟实际工况(或更严苛的条件)，并测定舵机系统工作性能变化趋势，综合得出舵机系统工作状态是否符合空中飞行要求。

背景技术

无人直升机旋翼操纵系统的重要组成部分是一套电液伺服舵机系统。该舵机系统由机载液压系统驱动，通过响应飞控计算机的操纵指令改变电液伺服阀阀杆位置，使各舵机输出轴伸出长度变化，并操纵旋翼自动倾斜器使旋翼桨叶周期变距，实现对无人直升机飞行的控制功能。该舵机系统是无人直升机的关键系统，测定各组成舵机的工作情况，可有效降低无人直升机飞行的安全风险。

目前该机舵机系统的检测方法主要有以下两种：

①装机前对舵机系统进行功能测试：

装机前，舵机系统将进行功能测试，主要方法是：首先将舵机系统中各舵机通过夹具安装在测试台上，为舵机提供参数固定的载荷；然后通过液压管路将各舵机与液压源相连，为舵机作动提供驱动力；再次通过电缆将各舵机与模拟飞控计算机的伺服控制器相连，为舵机伺服阀提供控制信号。最后，由伺服控制器发出功能较简单的磨合指令，测试舵机在固定载荷下进行往复作动工作时是否存在卡滞。若舵机在磨合测试期间(一般为3个连续工作周期)均工作正常，则认定舵机符合装机技术要求。

②飞行前对舵机系统进行功能测试：

无人直升机航前自检过程中，机载飞控计算机将进行舵机系统功能检测：无人直升机通电后，各舵机将由机载液压系统驱动，并接收来自飞控计算机的控制指令；舵机完成初始化后，将相应控制指令完成置中操作；舵机上带有输出轴位置传感器，该传感器将输出轴伸长量信号反馈至飞控计算机，并由飞控计算机测定各舵机是否正常置中，若正常则判定舵机系统通过航前测试。

另外，可由地面控制站向机载飞控计算机上传舵机系统测试指令，飞控计算机将控制舵机系统执行总距调节、偏航调节、俯仰调节、横滚调节等四项测试，进行上述四项测试内容时，由机务人员确认舵机系统的工作是否正常。

现有舵机系统检测方法存在以下问题：

①装机前对舵机系统进行功能测试的基本原理：机电设备故障数据统计表明故障发生故障的概率遵循“浴盆曲线”分布。舵机通过磨合工作后，部件发生故障的概率会降至较低水平。

此方法对大样本量的统计有效，具体到每一套舵机系统则不能完全确保无飞行安全风险。另外，功能测试时为舵机施加的载荷为固定载荷，而非实际工作时的复杂交变载荷，因此此种测试方法存在误判风险。

②飞行前对舵机系统进行功能测试，仅包含置中测试、总距调节、偏航调节、俯仰调节、横滚调节等检测项目，只测试了舵机系统对简单工作指令的响应情况。另外，飞行前功能测试中未向舵机施加载荷，检测结果不能有效反应各舵机在复杂交变载荷下的工作情况。

发明内容

本发明提供一种无人直升机舵机系统检测方法，提出了舵机系统应在装机前、飞行前、定期检测等时限分别完成相应测试要求，降低了现有舵机系统测试方法的误判率，降低了无人直升机中飞行中的安全风险。