第10节课舵机与舵回路选读.ppt

位置反馈舵回路根轨迹： 分析 由图可见，根轨迹与虚轴的交点为 ，相应的 。当 很小时，实数主导极点的模值很小，所以通频带很窄，过渡过程很慢。随着 的增大，实数主导极点的模值增大（复根的模变化很小），通频带加宽，过渡过程加快。但是，当 时，系统变为不稳定。 由此可见，当速度反馈一定时，舵回路的位置反馈将影响舵回路的通频带、快速性和静态性能。 在一定范围内变化时，舵回路的通频带和快速性随 值的加大而增加；稳态值随 值的加大而减小。 分析 接下来研究速度反馈系数的影响： 已知位置反馈系数 ，根据结构图可得舵回路的闭环多项式，并求出以 为参量的等效开环传递函数如下： 相应的开环极点为： 开环零点为： 速度反馈舵回路根轨迹： 分析 由图可见，根轨迹与虚轴的交点为 ，相应的 。当 时，舵回路极点仅在右半s平面内移动，舵回路不稳定。当 时，随着 的增大，实数主导极点的模值越来越小，通频带变窄，快速性降低。 由此可见，当位置反馈一定时，如果速度反馈量过小（ ）则舵回路是不稳定的。但如果速度反馈量过大，则会使舵回路的通频带变窄，快速性下降。 4.3.3 舵机特性对舵回路的影响 （1）舵机输出功率对舵回路的影响 4.3.3 舵机特性对舵回路的影响 （1）舵机输出功率对舵回路的影响 输出功率有限影响线性工作范围，快速性及带宽。 （2）舵机传动机构中的非线性（间隙）对舵回路的影响 增大舵回路延迟时间，增大静差，降低舵回路的稳定性 有可能引起极限环振荡（在舵回路输出零值附近） 此现象以间隙出现在反馈通道中为最严重 非线性（间隙）影响静差、稳定性、引起极限环振荡 4.3.4 舵机与飞机操纵系统的联接方式 （1）飞机操纵系统 主操纵系统──操纵飞机三舵面（ 、 、 ）（通过传动机构） 辅操纵系统──操纵调整片、水平安定面、起落架、襟翼、减速板等 助力器： 当飞行速度提高时，铰链力矩加大，人力难以操纵，为此用液压助力器 可逆助力器：常用在高亚音速飞机上，飞行员可真实感受杆力。（有力反传） （杆力可借助于助力器传动比变化） 不可逆助力器：平尾轴置于亚、超音速时焦点之间，防力反传（因为由亚音速变超音速时，有反操纵现象，）。加弹簧人工感受力装置 （2）舵机与操纵系统连接方式 舵机与人工操纵系统有两种连接方式： 并联式、串联式 并联式连接方式：用于自动驾驶仪中的舵机与人工系统的连接。 AP工作时：飞行员不动驾驶杆，指令由操纵台上旋钮给出。 人操纵时：断开AP。 应急时： 不断开AP，人可强力操纵（离合器打滑） 串联连接方式：用于阻尼，增稳系统中，舵机只带动舵面不推动驾驶杆，驾驶杆也可直接拉动舵面，舵机串在驾驶杆和助力器的传动杆之间。 串联连接有一个操纵权限分配问题；一般自动操纵权限为（ ）全权限。加入自动配平系统（调整片机构），有利于串联连接方式中舵机权限的提高。 （2）舵机与操纵系统连接方式 的大小、符号随飞行状态变化情况 转轴位于压力中心前， 超声速时可达吨.米级 为了减小铰链力矩，把舵面转轴的位置设置在压力中心变化范围的中间。这样在同样的舵面偏转角下，压力中心随马赫数Ma的增加由前向后移动； 当转轴位于压力中心后 反操纵 铰链力矩的大小和方向随飞机状态而变化，对舵机的工作有很大的影响。 4.2.2 舵机的动特性 （1）电动舵机的动特性 电动舵机中电动机的机械特性（力矩与转速）如图所示： 为一族非线性曲线。横坐标为电动机角速度 4.2.2 舵机的动特性 （1）电动舵机的动特性 电动舵机中磁粉离合器的机械特性如图所示： 为一族非线性曲线。横坐标为磁粉离合器的角速度 4.2.2 舵机的动特性 （1）电动舵机的动特性 舵机工作是非对称的。原因有两个： 飞机稳定飞行时，舵面就不在中间位置，而是有一个舵偏度，这就使一开始 有初始值作用到舵机上。 舵机工作过程中，负载力矩不对称。例如舵机使舵面偏角加大时（出舵时）铰链力矩起阻止加大的作用；而