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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
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