[发明专利]一种滚转副翼反效控制方法

摘要

本发明属于航空飞行控制领域，特别是涉及到一种滚转副翼反效控制方法。本发明在已有的横向控制律基础上，基于飞行速度通过副翼偏转角度与滚转角速率的气动特性，结合驾驶杆或驾驶盘横向位移指令，滚转指令梯度，实际滚转角速率反馈信号进行运算，实现滚转副翼反效控制功能。本发明在压驾驶杆或驾驶盘操纵飞机滚转过程中实现驾驶杆或驾驶盘与滚转角速率单调对应关系，避免空行程操纵出现，不仅很好地减轻了飞行员负担，而且极大地提高了滚转操纵特性。本发明不需要对任何飞机操纵机构进行改造，可直接在已有的横向控制律中增加该控制方法，节约改造成本、缩短研发周期。

主权项

1.一种滚转副翼反效控制方法，所述滚转副翼反效控制方法包括飞行速度确定和前向增益计算，飞行速度确定包括副翼最大偏度对应最大滚转角速率的飞行速度，副翼最大偏度对应零滚转角速率的飞行速度及飞机最大飞行速度，前向增益计算包括驾驶杆或驾驶盘的横向位移，滚转指令梯度，滚转角速率反馈信号，副翼偏度，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、确定副翼最大偏度对应最大滚转角速率的飞行速度V1：根据风洞试验数据或经过飞行修正后的试验数据，建立飞机全量运动数值模型，设置副翼偏度为最大值δamax，根据横航向控制律中的副翼方向舵交联关系设置方向舵偏度，飞行速度V由最小值开始间隔5～10公里为一个速度点进行数值计算，当V增大到一定值时，由于机翼弹性变形影响，使滚转角速率由最大值ωxmax开始减小，该速度为V1；步骤二、确定副翼最大偏度对应零滚转角速率的飞行速度V2：在步骤一中继续增大V，由于机翼弹性变形影响加剧，当V增大到某一数值时，滚转角速率ωx＝0，该速度为V2；步骤三、确定步骤二中飞行速度下飞机实现最大滚转角速率对应的副翼偏度保持速度V₂不变，副翼偏度δ_a由0开始间隔0.2～0.5度为一个副翼偏度进行数值计算，随着副翼偏度的增加滚转角速率先增加到最大值ω_xmax然后减小，因此在V₂下实现最大滚转角速率ω_xmax对应的副翼偏度为步骤四、确定飞机最大飞行速度Vmax：由强度专业根据飞机机体结构能够承受的最大载荷给出飞机最大飞行速度；步骤五、确定步骤四中飞行速度下的最大滚转角速率对应的副翼偏度保持速度V_max不变，副翼偏度δ_a由0开始间隔0.2～0.5度为一个副翼偏度进行数值计算，随着副翼偏度的增加滚转角速率先增加到最大值ω_xmax然后减小，因此在V_max下实现最大滚转角速率ω_xmax对应的副翼偏度为步骤六、确定步骤一，步骤二和步骤四中飞行速度时的前向增益K_R0:由推导得到分别取δ_a为步骤一的δ_amax，步骤三的和步骤五的分别取ω_x为步骤一，步骤三和步骤五的ω_xmax，分别取为步骤一中V₁对应的反馈增益，步骤二中V₂对应的反馈增益和步骤四中V_max对应的反馈增益，取ω_{x_cmd}为最大期望滚转角速率指令ω_{x_cmd_max}，带入上述公式中计算前向增益值。