[发明专利]一种适应内环比例积分控制的纵向指令控制方法及装置

说明书

本申请提供了一种适应内环比例积分控制的纵向指令控制方法，包括：构造法向过载信号，用于实现电传控制系统对自动飞行控制系统纵向控制指令进行精确跟踪；获取法向过载给定值，用于实现对各自动飞行控制功能模态的指令控制；通过所述法向过载信号、法向过载给定值及调节控制参数构建纵向指令控制律，所述纵向指令控制律进行指令转换后生成纵杆操纵量，并输入电传飞行控制律完成飞机纵向控制。本申请的纵向指令控制方法不依赖外部设备，对硬件设备无特殊要求，易于实现和推广，具有应用性强、鲁棒性强、使用方便等特点，仅需要适应性更改部分参数即可应用于绝大多数使用数字电传的飞机控制系统中，可以极大的减轻飞行员的负担。

技术领域

本申请属于飞行控制技术领域，特别涉及一种适应内环比例积分控制的纵向指令控制方法。

背景技术

随着飞行任务的不断复杂变化，以及对飞机性能的要求越来越高，现代飞机不仅要求飞行距离越来越远、飞行高度越来越高，而且还要求飞机具有良好的控制精度，由此自动飞行控制系统边应运而生。自动飞行控制系统相对于人工飞行控制系统而言，其可以替代或者辅助飞行员完成飞机的部分飞行控制功能(例如气压高度自动保持等)，从而减轻飞行员负担。

早期对于没有采用电传控制系统的飞机，驾驶仪是包括相关舵面的伺服作动器(舵机或者助力器)或者控制增稳系统的。对于后来采用电传控制系统的飞机，自动飞行控制系统的输出指令通过电传控制系统实现舵面运动的控制，即伺服作动和控制增稳部分划分为电传控制系统。

然而随着航空电子技术的发展，自动飞行控制也越来越复杂。初期的自动飞行控制只是简单的姿态控制和高度控制，到了后来开始结合任务系统而出现较复杂的自动飞行控制功能，例如导航和自动着陆。

鉴于自动飞行控制系统应用越来越复杂，使用频率越来越高，因此对于自动飞行控制系统使用的安全性要求越来越高，现有电传控制系统的控制采用指令控制增稳实现无静差控制，自动飞行控制亦要适应此类改变，完成相应纵向指令控制方法设计，同时保证不出现驾驶员与自动飞行控制系统混合操纵，保证电传系统只接收单一控制信号。

发明内容

本申请的目的是提供了一种适应内环比例积分控制的纵向指令控制方法及装置，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

在第一方面，本申请提供的技术方案是：一种适应内环比例积分控制的纵向指令控制方法，所示方法包括：

构造法向过载信号，用于实现电传控制系统对自动飞行控制系统纵向控制指令进行精确跟踪；

获取法向过载给定值，用于实现对各自动飞行控制功能模态的指令控制；

通过所述法向过载信号、法向过载给定值及调节控制参数构建纵向指令控制律，所述纵向指令控制律进行指令转换后生成纵杆操纵量，并输入电传飞行控制律完成飞机纵向控制，转换后的纵向指令控制律为：

式中，n_ygz为构造的法向过载信号，n_yG为自动飞行控制律解算的法向过载给定值，K1为自动飞行控制系统纵向指令控制支路的增益，K2为指令转换环节增益，τ₁为时间常数。

进一步的，该纵向指令控制方法还包括：

未经指令转换的所述纵向指令控制律生成纵向调效配平指令，根据所述纵向调效配平指令驱动纵向调效电机完成纵向调效配平功能。

进一步的，在通过所述法向过载信号、法向过载给定值及调节控制参数构建纵向指令控制律之前还包括对法向过载信号和/或法向过载给定值进行输入限幅。

在第二方面，本申请提供的技术方案是：一种适应内环比例积分控制的纵向指令控制装置，所述装置包括：

法向过载构造模块，用于构造法向过载信号，以实现电传控制系统对自动飞行控制系统纵向控制指令进行精确跟踪；