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直升机飞行控制

/helicopter flight control/
最后更新 2023-10-12
浏览 271
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控制直升机旋翼纵向周期变距、旋翼横向周期变距、尾桨桨距、旋翼总距及直升机油门,从而实现对直升机进行人工或自动飞行控制的技术。

英文名称
helicopter flight control
所属学科
控制科学与工程

具体地讲,控制直升机旋翼纵向周期变距,可实现直升机俯仰运动的稳定与控制,同时实现纵向速度控制;控制直升机旋翼横向周期变距,可实现直升机横滚运动的稳定与控制,同时实现侧向力控制;控制直升机尾桨桨距可实现直升机航向稳定与控制;控制直升机旋翼总距及直升机油门可实现高度控制。

直升机飞行控制系统与直升机的飞行性能、飞行品质和作战效能等紧密相关,对直升机飞行的安全影响重大。随着需要直升机完成的任务越来越复杂,对直升机的要求也越来越高,对直升机的速度机动性、高度机动性和方向机动性提出了更高的要求。要求直升机在复杂的地理环境和天气情况下完成任务,这使得直升机飞行控制系统越来越复杂。总的说来,直升机飞行控制系统具有高度非线性、强耦合、静不稳定等特性,设计出可靠的飞行控制具有一定的难度。特别是4个控制通道(俯仰、横滚、航向、总距)间存在着强轴间耦合,如在贴地飞行及悬停状态,其控制显得更为复杂。为了提高直升机的飞行控制品质,其飞行控制模态可分为垂直起降控制、悬停/小速度飞行控制、前飞控制等。

直升机的飞行控制系统从功能上可以分为两大类。一类是为改善直升机本身气动特性,提高操纵品质而设置的,包括增稳系统、控制增稳系统、三轴阻尼系统等,通过反馈电路来改善直升机操纵特性。另一类是主要用来替代或辅助驾驶员完成各种自动飞行任务,提高直升机的自动化水平的飞行控制系统。

常用的飞行控制方法可以分为线性控制和非线性控制两大类。其中,比例积分微分控制(PID控制)和线性二次型调节器控制是用得较多的两种线性控制方法。而显模型控制、动态逆控制反步控制滑模控制、神经网络控制、模糊控制以及非线性控制等属于常用的非线性控制方法。

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