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2020/2/102控制器控制元件接口执行元件对象测量元件课程内容安排：第三部分：舵机（液动）；电机（电动）。第二部分：空气动力学测量；惯性量测量；方位角测量；定位测量；导航系统；其他辅助量测量。飞行器2020/2/103本次课程安排：控制系统概述；飞行控制系统；现代飞行控制系统；（飞行）控制系统元件简要介绍。2020/2/1041.控制系统概述：①几个概念：何为控制系统的“系统”？所谓的系统，是指从事控制系统研究的工程技术人员所感兴趣的，希望理解和控制的，对社会具有实用性的环境事物或对象。2020/2/1051.控制系统概述：①几个概念：开环与闭环：执行机构对象预期值输出响应比较控制器预期值输出响应对象测量2020/2/1061.控制系统概述：①几个概念：反馈：又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。如何获得反馈？需要依靠传感器对感兴趣的物理量进行测量，并将其转换为可被控制系统接受的信号。2020/2/1071.控制系统概述：②控制系统发展：2020/2/1081.控制系统概述：②控制系统发展：2020/2/1091.控制系统概述：②控制系统发展：2020/2/10101.控制系统概述：③控制系统分类：A.开环控制系统/闭环控制系统；B.位置伺服控制系统/力伺服控制系统/速度伺服控制系统；C.液压控制系统/电动控制系统/气动控制系统；……等等。2020/2/10112.飞行控制系统：①飞行器概述：航空与航天：航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动；航天是指载人或不载人的飞行器在地球大气层之外的航行活动。2020/2/10122.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器分类：A.航空器：依靠空气的静浮力（气球）或依靠与空气的相对运动而产生的空气动力升空飞行；B.航天器：在大气层外空间进行轨道运动；C.火箭与导弹：从动力装置与飞行范围来看，它们更接近与航天器，但导弹中巡航导弹除外。2020/2/10132.飞行控制系统：①飞行器概述：航空器分类：A.气球和飞艇：轻于空气，其中飞艇具备动力装置；B.固定翼飞机：飞机和滑翔机；C.旋翼飞机：直升机；D.扑翼机：模仿鸟或昆从的飞行方式。2020/2/10142.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行环境：2020/2/10152.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：A.相对运动原理；B.流体的连续性原理和伯努利定律：RTpconstApvnnconstvp2212020/2/10162.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：C.升力的产生：2020/2/10172.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：D.飞行器运动过程所受的力：2020/2/10182.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：E.飞行器的轴向运动：2020/2/10192.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：F.飞行器的稳定性：2020/2/10202.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：G.飞行器的操纵（姿态的改变）：2020/2/10212.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行器飞行基本原理：H.飞行器操纵系统的演变：驾驶员指令机械传动链舵面驾驶员指令机械传动链人工感觉系统动力作动系统驾驶员指令机械传动链人工感觉系统控制阀动力作动系统舵面飞机运动传感器控制律伺服控制器伺服阀伺服作动器飞控计算机机械综合机构驾驶员指令指令传感器人工感觉系统控制阀动力作动系统飞机运动传感器控制律伺服控制器伺服阀伺服作动器飞控计算机机械综合机构机械传动链驾驶员指令人工感觉系统控制阀/伺服阀动力作动系统舵面飞机运动传感器控制律伺服控制器飞控计算机指令传感器机械传动链2020/2/10222.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行控制系统组成：A.总体结构：计算机分系统伺服作动分系统飞机（舵面）传感器分系统2020/2/10232.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行控制系统组成：B.终端（舵面）：2020/2/10242.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行控制系统组成：C.伺服作动分系统：2020/2/10252.飞行控制系统：①飞行器概述：飞行控制系统组成：D.传感器与显示分系统：2020/2/10263.现代飞行控制系统：①电传飞行操纵系统：四大关键技术：A.系统的可靠性；B.系统飞行品质和控制律设计；C.系统的故障检测和监控能力；D.四防设计。2020/2/10273.现代飞行控制系统：②主动控制技术（ActiveControlTechnology）：基本思想：传统的飞机设计方法中，飞行控制系统充其量只能提供给飞机必要的操纵控制，或者在操纵性能上得到一定改善。但是最终来说，飞机性能的提高还需从飞机构型方面入手，即在气动力、结构以及发动机方面入手，但可想象，如果飞机上述因素得到有效改进了，但飞机不稳定了，飞机需要实现所设计的最大性能了，该怎么办？传统飞行控制系统还行不行？答案是显而易见的！这时，随控布局设计思想以及主动控制技术应运而生。2020/2/10283.现代飞行控制系统：②主动控制技术：主要功能：A.放宽静态稳定性RSS（RelaxedStaticStability）；B.边界控制BC（BoundaryControl）；C.直接力控制DFC（DirectForceControl）；D.阵风载荷减缓GLA（GustLoadAlleviation）；E.机动载荷控制MLC（ManeuveringLoadControl）；F.颤振模态控制FMC（FlutterModeControl）。减小阻力；减轻重量；增加升力。姿态限制；应力限制；过载限制。改进舵面：如鸭翼；发动机矢量控制。最终目的是淡化气动力矩改变姿态的方式。减小阵风干扰所引起的过载，提高飞机寿命和可靠性和乘坐舒适度。2020/2/10294.飞机（飞行控制系统）主要元件简介：①动力系统；②机载设备。2020/2/10304.飞机主要分系统简介：①机载设备：传感器、飞行仪表与显示系统；飞行器导航系统；飞行控制系统；雷达系统；近地告警系统；防撞系统；……无线电导航系统；惯性导航系统；卫星导航系统；图像匹配导航系统；天文导航系统。飞行操纵系统；自动驾驶仪系统；着陆控制系统。2020/2/10314.飞机主要分系统简介：③传感器、飞行仪表与显示系统：飞机飞行所需测量的状态参数主要包括：A.飞行参数：高度、速度、加速度、姿态角和姿态加速度；B.动力系统参数：发动机转速、温度、燃油量、进气压力、燃油压力等；C.导航系统：位置、航向、高度、速度、距离等；D.生命保障系统：舱内温度、湿度、气压、氧气量和储备量等；E.其他。2020/2/10324.飞机主要分系统简介：③传感器、飞行仪表与显示系统：A.飞行参数：高度、速度、加速度、姿态角和姿态加速度：皮托－静压飞行仪表：皮托静压系统有两个主要的部分：冲压腔和管子，以及静压腔和管子。它们为高度表，垂直速度表和空速表提供运行所需的环境空气压力源。2020/2/10334.飞机主要分系统简介：③传感器、飞行仪表与显示系统：A.飞行参数：高度、速度、加速度、姿态角和姿态加速度：高度计：高度计测量飞机高于一个给定压力平面上的高度。因为它是唯一显示高度信息的仪表，所以高度计是飞机上最重要的仪表之一。为有效的使用高度计，必须透彻的理解它的运作以及大气压力和温度是如何影响它的。一个堆叠式密封无液气压计圆盘组成了高度计的主要部分。这些圆盘随着静压源中的大气压力变化而伸长或者收缩。2020/2/10344.飞机主要分系统简介：③传感器、飞行仪表与显示系统：A.飞行参数：高度、速度、加速度、姿态角和姿态加速度：垂直速度指示计：垂直速度指示器(VSI)有时也称为垂直速率指示器(VVI)，它显示飞机是否爬升，下降或者水平飞行。尽管垂直速度指示器单独的以静压工作，它是个不一样的压力仪表。它包含一个通过连杆和齿轮连接到密封盒子里指示器指针的隔膜。隔膜的内部直接连接到皮托静压系统的静压管。在仪表盒子里面的隔膜外部区域也连接到静压管，但是是通过一个受限制的孔(校正的漏气口)。隔膜和盒子都从静压管以现有大气压力接受空气。当飞机在地面或者水平飞行时，隔膜和仪表盒子内部的压力仍然相同，指针位于0位置。当飞机爬升或者下降时，隔膜内部的压力立即改变，但是由于受限制通道的测量动作，短时间内盒子压力仍然较高或者较低，导致隔膜收缩或者膨胀。这产生了压力差，表现在仪表指针上就是指示为爬升或者下降。当压力差稳定在一定速率后，指针指示了高度变化的速度。