Ⅱ型PIO反馈与前馈抑制系统对比

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1、第3I卷20lO年第9期9月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAVoI．31NO．9Sept．2010文章编号：1000—6893(2010)09—1701—07Ⅱ型PIO反馈与前馈抑制系统对比孟捷1，徐浩军1，张建康2(1．空军T程大学工程学院，陕西西安710038)(2．空军装备研究院复杂系统第四实验室，北京100076)AComparisonofFeedbackandForebackSchemestoPreventCategoryⅡPIOMengJiel，Xu

2、Haojunl，ZhangJiankan92(1．TheEngineeringInstitute，AirForceEngineeringUniversity，xi’8n710038，China)(2．TheComplexSystemsFourthLaboratory，EquipmentAcademyofAirForce，Beijing100076，China)摘要：当舵机速率限制饱和时会产生附加时延，恶化飞行品质，触发Ⅱ型驾驶员诱发振荡(PIO)。运用描述函数法研究速率限制反馈(RI。F)和死区增稳(DAS

3、A)Ⅱ型PIO抑制系统的开环相位补偿能力，提出RI，F抑制系统的参数优化选择方法，分析了DASA抑制系统中死区和滤波器参数对相位补偿能力的影畴。研究了两型抑制系统对正弦与偏差输入信号的开环响应特点。建立了含速率限制器的人机系统数学模型，基于描述函数法探究了Ⅱ型P10的产生机理，推导了抑制Ⅱ型PIO发生的公式，应用连续信号相位补偿法抑制Ⅱ型PIO的发生。对阶跃、离散和正弦3种易于诱发PIO现象的跟踪任务进行数值仿真，对比了两种抑制系统的Ⅱ型PIO抑制能力。结果表明。反馈型RLF抑制系统对Ⅱ型PIO的抑制能力强

4、于前馈型DASA抑制系统，有效降低了Ⅱ型PIO发生的可能性。关键词：飞行控制系统；驾驶员诱发振荡；描述函数；舵机；速率限制中图分类号：V212．1文献标识码：AAbstract：Whenratelimiterissaturated，theadditionaltimedelaywouldoccur．Itcoulddeteriorateaircraftflyingqualityandcausecategory11pilot—induced-oscillations(P10)．Therate-limitedfee

5、dback(RI。F)andthedeadareastabilityaugmentation(DASA)schemespreventthecategoryIIPIOfromoccurring。TheopenLoopphasecompensationcapabilityoftwoschemesisstudiedbasedondescribingfunctionsmethod．TheparameteroptimizationmethodofRLFschemeisprovided．Theinfluenceofde

6、adzoneandfilterparametersonDASAschemephasecompensationcapabilityisanalyzed．TheresponsesoftWOschemestOsinewaveinputandbiasinputareexamined．Thepilot-vehiclesystemmodelwithratelimiterisdeveloped．ThegenerationmechanismofcategoryIIPIOisanalyzedandtheexpressiont

7、OavoidcategoryⅡPIOisderived．ThecontinuoussignalphasecompensationmethodisappliedtopreventingcategoryIIPIO．Thestep，discreteandsinetrackingtaskswhichareeasytOinduceP10aresimulated，andthepreventioncapabilitiesoftWOschemesarecom—pared．Theresultsdemonstratethatt

8、heRI。Fschemehasbettercapabilityforavoidingcategory11PIOandde—creasestheoccurrencepossibilityofcategory1IPIO．Keywords：flightcontrolsystems；pilotinducedoscillationsfdescribingfunctions；actuators,rate-limit随着主动控