第四章舵机与舵回路舵回路引入舵回路的目的•舵面的铰链力矩对舵机工作影响很大。•为削弱铰链力矩对舵机工作的影响,并满足控制规律的要求,飞行控制系统中采用舵回路来代替单个的舵机操纵舵面的偏转。舵回路的构成与基本类型•舵回路的构成铰链力矩的存在相当于在舵机内部引入一个反馈。依据自动控制原理,在舵机内部人为引入另外的反馈,抵消铰链力矩的影响。•舵回路的构成输出转角的反馈引入舵机鼓轮输出转角的反馈忽略电感L由图写出引入的电动舵机传递函数:取,近似写为:可得,常值电压作用下鼓轮转角稳态值:•舵回路的构成•舵回路的构成引入反馈量,舵机的传递函数是一个稳定的二阶振荡环节,各系数与飞行状态无关。稳态时,鼓轮的输出转角正比于输入电压,反比于反馈量,而与飞行状态无关。•舵回路的构成输出角速度的反馈引入舵机鼓轮输出角速度的反馈由图写出引入的电动舵机传递函数:设反馈系数均大于0,且近似写为:可得,常值电压作用下鼓轮转角稳态值:•舵回路的构成•舵回路的构成引入反馈量,同样可以消除铰链力矩的影响,与飞行状态无关。稳态时,鼓轮的输出角速度正比于输入电压。•舵回路的构成综上,在舵机内部引入反馈构成的闭合回路,可以大大削弱铰链力矩对舵机工作的影响,并能控制舵机输出轴的转角或角速度,而与飞行状态基本无关。位置反馈速度反馈反馈通路+舵机=舵回路•舵回路的基本类型硬反馈式软反馈式弹性反馈式引入位置反馈引入速度反馈引入弹性反馈按照被控物理量划分:•舵回路的基本类型软反馈式忽略铰链力矩•舵回路的基本类型软反馈式传递函数令•舵回路的基本类型软反馈式忽略时间常数:可见,软反馈,即速度反馈式舵回路的传递函数近似为一个积分环节。其输出舵偏角正比于输入电压的积分,即输出舵面偏转角速度正比于输入电压。近似于反馈系数成反比。飞行自动控制系统的指令可按比例地控制舵面偏角速度。•舵回路的基本类型硬反馈式忽略铰链力矩•舵回路的基本类型硬反馈式传递函数•舵回路的基本类型硬反馈式使•舵回路的基本类型硬反馈式可见,硬反馈式舵回路传递函数近似为一个惯性环节。稳态输出舵偏角正比于输入电压,近似与位置反馈系数成反比。飞行自动控制系统的指令可按比例地控制舵偏角。•舵回路的基本类型弹性反馈式由位置反馈串联一个均衡环节实现位置反馈系数均衡环节时间常数•舵回路的基本类型弹性反馈式传递函数忽略B的影响,Te一般较大,忽略时间常数的影响:•舵回路的基本类型弹性反馈式若弹性反馈式舵回路工作在低频段,则传递函数近似为一个积分环节;若工作在高频段,则近似为一个比例环节。低频特性接近软反馈高频特性接近硬反馈鼓轮输出既正比于输入,又正比于输入的积分•舵回路的发展及数字化