电传操纵系统

电传操纵系统“电传操纵系统"是英文"F1ybywiref1ightcontro1SyStCnr(FBW)的中文意译，也被译为“线传操纵系统”。

它是一种先进的电子飞行掌握系统。

H简介从飞机创造直到现在，飞机的操纵系统仍旧主要是机械式的操纵系统。

机械操纵系统在操纵装置(操纵杆、脚蹬)和飞机的舵机之间存在着一套相当简单的机械联动装置和液压管路，飞行员操纵操纵杆和脚蹬，通过上述联动装置掌握舵机位置，从而使飞机达到盼望的姿势和航向。

早期的飞机只是直接人工机械操纵。

随着飞机的尺寸和速度的增加，驾驶员再直接通过钢索去拉动舵面感到困难，于是作为驾驶员帮助操纵装置的液压助力器安装在操纵系统中。

它由一个并联的液压作动器来增大驾驶员施加在操纵钢索上的作用力，目前液压助力器仍在很多飞机上使用。

其次次世界大战后不久，消失了全助力操纵系统。

在这种系统中，操纵钢索从驾驶杆直接连到作动器的伺服阀上，不再与操纵面发生直接机械联系。

使用全助力操纵的主要缘由是在跨音速飞行时，作用在操纵面上的力变化很大而且非线性很历害。

这样，操纵时从操纵面反传到驾驶杆上的力从操纵品质的观点来说是难以接受的。

全助力操纵系统本身是不行逆的，因此不受跨音速飞行中非线性力的影响，由于这种操纵方法不再需要飞行员的体力去转变舵面状态，使得飞行员无法直观地感受到飞机所处的状态，于是就借助一些力反馈装置来供应人工杆力，这种人工杆力虽然在移动操纵面时不需要，但在操纵飞机时给飞行员供应适当的操纵品质还是必要的，人工杆力的设计可以使人的操纵感觉从亚音速飞行平滑地过渡到超音速飞行阶段。

随着飞机尺寸的连续增加和性能的进一步提高，增加稳定性关心飞行员操纵变得非常迫切，于是从全助力操纵系统进展到增稳系统，如偏航增稳系统、俯仰增稳系统和横滚增稳系统。

系统通过传感器反馈的飞机状态，在程序掌握下自动掌握舵机偏转，以保证飞机静稳定性。

这种增稳系统与驾驶杆或脚蹬是相互独立的，因而增稳系统的工作不影响驾驶员的操纵。

电传操纵系统概况一、电传操纵系统的概念及进展概况1、电传操纵系统的概念电传操纵系统是将从驾驶员的操纵装置发出的信号转换成电信号，通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统。

也就是说，电传操纵系统也是一个全时、全权限的“电信号系统+掌握增稳”的飞行操纵系统。

电传操纵系统是人工操作和自动掌握在功能上和操纵方式上较好地融为一体。

电传操纵系统主要依靠电信号传递驾驶员的操纵指令，所以这种系统不再含有机械操纵系统。

带有机械备份的电传操纵系统成为准电传操纵系统。

掌握增稳系统是电传操纵系统不行分割的组成局部，只有具备掌握增稳功能的电信号系统才能称为电传操纵系统。

2、电传操纵系统进展概况20 世纪前半期, 承受闭环反响原理的自动掌握技术作为机械操纵系统的关心手段, 其主要作用是针对已设计好的飞机刚体动力学特性的缺陷进展补偿, 实现准确的姿势和航迹掌握, 减轻驾驶员长期、紧急工作的负担。

到了20 世纪60 年月, 飞机的进展遇到了一些重大难题。

例如: 大型飞机挠性机体气动弹性模态问题, 进一步提高战斗机机动性和战斗生存性问题等。

这些问题仅靠气动力、构造和动力装置协调设计技术已经不能解决, 或者要在性能、重量、简单性和本钱方面付出巨大代价才能得到某种折衷的解决方案。

研制设计者将留意力转向承受闭环反响原理的自动掌握技术, 通过对一系列单项技术和组合技术的争论、开发和验证, 产生了两个具有划时代意义的飞行掌握概念: 主动掌握技术( ACT ) 和电传飞行掌握( FBW) 系统。

这两项技术的消灭对飞机的进展产生了巨大的影响。

1.承受主动掌握技术的电传操纵系统承受主动掌握技术的电传操纵系统, 可使飞机的飞行掌握、推力掌握和火力掌握的主要掌握功能综合成为可能, 从而极大地改善了飞机的性能。

如承受主动掌握技术的电传操纵系统后, 放宽静稳定性( RSS) 掌握技术使B- 52 轰炸机平尾面积削减45% , 构造总重量削减6. 4% , 航程增加了4. 3% ;使战斗机升阻比提高了8%~ 15%。

电传操纵系统技术的发展及趋势摘要：飞机电传操纵系统作为一种先进的电子飞行控制系统，工业上普遍将电传操纵系统定义作为一种利用反馈控制原理，将飞行器的运动作为受控参数的电子飞行控制系统。

电传操纵系统的可靠性比起传统可靠性比起机械式飞行控制系统要可靠很多，系统的能力产生了质的飞跃，本文通过对四余度电传操纵系统技术研究，为未来电传操纵系统的发展方向提供指导作用。

关键词：控制增稳系统、电传操纵系统、单通道1 电传操纵系统概述与提出随着电子技术的发展和飞机性能的不断提高，飞机的的操纵系统也发生了巨大变化，传统的操纵杆系已被电线取代，即飞行员操纵飞机依靠在驾驶杆处地传感器将杆力或杆位移转换成电信号，通过电线传到舵机以驱动控制面偏转，达到操纵飞机的目的，这就是电传操纵系统。

传统的操纵杆系的飞机配备的自动飞行控制系统具有的增稳、控制增稳功能，虽然能解决高空、高速飞机的稳定性问题，兼顾了飞行员对飞机稳定性和操纵性要求，但仍有一定的限制：控制增稳系统舵面操纵权限有限，但是为了安全飞行，操纵权限也只有最大偏转角的30%,很难满足整个飞机包线内改善飞机飞行品质问题；存在力反传问题，因为力反传,由于舵机工作时有时不工作，或时快时慢，使驾驶杆产生非周期震荡；同时控制增稳系统结构复杂、重量重、战场生存能力低等缺点。

产生以上缺点的根本原因在于控制增稳系统中存在机械杆系，由此需产生一个由电线代替机械杆系，构成完成由电气设备组成的电传操纵系统。

2 单通道电传操纵系统的组成和工作原理按电传操纵系统实际上在控制增稳系统上，取消了不可逆助力机械操纵通道，只保留由驾驶员经杆力传感器输出电气指令信号通道。

此外，与控制增稳系统的区别还有：正向通道增加了自动配平网络，过载限制器以及为补偿飞机静不稳定而增设的放宽稳定性RSS回路，为提高飞机安全性，在反馈通道内增加了迎角/过载限制器.如果飞机是稳定的，则不必引入RSS回路，一个完整的单通道电传操纵系统是由过载限制器、迎角/过载限制器、自动配平网络FA(S)、放宽静稳定性回路RSS、机体结构构陷滤波器F3(S)、指令模型M(S)及录波器F1(S)、F2(S)组成。

电传操纵技术是一种广泛应用于现代航空领域的技术。

它是利用电信号传输数据，实现飞行器的精准操纵和控制。

在这项技术的帮助下，飞行员无需直接接触到飞行器的操纵杆或踏板，而是通过电传信号控制飞行器的方向、高度、速度等指标。

在本文中，我们将深入探讨电传操纵技术的原理、优势和应用。

一、电传操纵技术的原理电传操纵技术的核心在于电信号的传输。

飞行器上的操纵杆与飞机襟翼、尾翼、方向舵等控制面相连，当飞行员通过操纵杆对其进行操作时，操纵杆的移动会产生相应的电信号，通过飞机内部的信号传输系统传输到控制面上，从而改变控制面的位置和角度，实现飞机的转向、升降等操作。

这种技术的优点在于其快速、准确和稳定，能够避免机械连接带来的失控情况。

二、电传操纵技术的优势1.快速响应电传操纵技术通过电信号传输，相比传统的机械连接方式，响应速度更快，飞机能够更快地响应飞行员的指令，减少了响应时间对控制飞机的影响。

2.准确性高电传操纵技术可以精确测定控制面的位置和姿态，避免了传统机械连接方式因磨损和老化等原因导致误差的发生。

3.节省重量和空间传统的机械连接方式需要大量的空间和重量，而使用电传操纵技术后，可以在控制面和飞机之间减少连接件、杆件等机械结构，从而减少了重量和空间，为飞机的设计提供了更多的灵活性。

4.可靠性高电传操纵技术采用数字化的信号传输，相对于机械连接方式来说，更加可靠。

在传统机械连接方式下，如果连接件出现故障，将会导致飞机失去控制，甚至导致坠机。

而电传操纵技术采用电信号传输，只要电路没有故障，就能够保证飞机的控制。

三、电传操纵技术的应用电传操纵技术被广泛应用于民航、军用航空等领域。

它不仅提升了飞机的操纵质量和安全性，还为飞行员带来了更加舒适和安全的飞行体验。

以下是电传操纵技术在不同领域的应用。

1.民航领域在民航领域中，电传操纵技术被广泛应用于大型喷气式客机、航天器和直升飞机等。

电传操纵技术的应用可以实现飞机的快速响应和准确操纵，提升了航班的安全性和舒适性。

《飞机电传操纵系统与主动控制技术》——飞机教材自动飞行控制一、飞机电传操纵系统的概述飞机电传操纵系统，简称FBW（FlyWire），是一种利用电子信号传输指令的飞行控制系统。

它取代了传统的机械操纵系统，将飞行员的操纵指令转化为电子信号，通过计算机处理后，控制飞机的舵面和发动机，实现飞行控制。

电传操纵系统的优势在于重量轻、可靠性高、响应速度快、操纵灵活，并且能够实现复杂的飞行控制律。

在现代民用和军用飞机中，电传操纵系统已成为标配。

二、电传操纵系统的组成及工作原理1. 组成（1）操纵杆：飞行员通过操纵杆输入指令。

（2）传感器：实时监测飞机的姿态、速度等参数。

（3）飞行控制计算机：处理飞行员指令和传感器数据，输出控制信号。

（4）执行机构：根据控制信号，驱动飞机舵面和发动机。

2. 工作原理（1）飞行员操纵杆输入指令。

（2）传感器将飞机的姿态、速度等参数传输给飞行控制计算机。

（3）飞行控制计算机根据预设的控制律，处理飞行员指令和传感器数据，输出控制信号。

（4）执行机构根据控制信号，驱动飞机舵面和发动机，实现飞行控制。

三、主动控制技术及其在电传操纵系统中的应用1. 主动控制技术概述主动控制技术是指通过飞行控制系统，对飞机的气动布局、结构强度和飞行性能进行实时优化，以提高飞行品质和性能。

在电传操纵系统中，主动控制技术发挥着重要作用。

2. 主动控制技术在电传操纵系统中的应用（1）放宽静稳定性（RSS）：通过主动控制技术，使飞机在飞行过程中保持较小的静稳定性，提高飞行性能。

（2）机动载荷控制（MLC）：在飞机进行机动飞行时，主动控制技术可减小机动载荷，降低结构疲劳。

（3）颤振抑制：利用主动控制技术，实时监测飞机结构振动，采取措施抑制颤振现象。

（4）阵风减缓：在遭遇阵风时，主动控制技术可减小飞机受阵风影响，提高乘坐舒适性。

飞机电传操纵系统与主动控制技术的结合，为现代飞行器带来了更高的性能和安全性。

在未来的航空领域，这两项技术将继续发挥重要作用，推动飞行器的发展。

电气传动控制系统电气传动控制系统是一种用于控制电机和传动系统的技术。

它将电气信号转化为机械运动，并能够产生准确的输出。

在各种工业和商业领域中，电气传动控制系统都具有重要的应用价值。

本文将介绍电气传动控制系统的构成、原理、应用和发展趋势。

一、构成电气传动控制系统主要由电源、控制器、传感器、执行器和驱动器组成。

电源提供动力输出；控制器接收输入信号并对输出进行逻辑判断；传感器用于监测机器的运行状态；执行器将电气信号转化为机械运动；驱动器将控制信号转化为电能输出。

这些组件之间的相互作用协同工作，形成了完整的电气传动控制系统。

二、原理电气传动控制系统的基本原理是将电气信号转化为机械运动，实现对传动系统的控制。

在操作过程中，控制器接收输入信号并进行逻辑判断，然后将信号发送到执行器上。

执行器将信号转化为电机的转矩和速度输出，从而控制传动系统的运行。

在这个过程中，传感器用于监测机器的运行状态，反馈信息给控制器。

三、应用电气传动控制系统广泛应用于各种机械和设备上，例如机床、自动化生产线、水泵、风力发电机、机器人等。

电气传动控制系统能够提高机械设备的工作效率和生产质量，实现自动化生产和智能化控制。

同时，该系统还能够在能源消耗和环境保护方面发挥积极作用。

四、发展趋势随着科技的不断发展，电气传动控制系统也在不断演进和改进。

未来的趋势将更加注重智能化和高效性能。

一方面，将更多的传感器和监测设备集成到系统中，实现更加精确和实时的监测和控制；另一方面，还将采用更加高效和可靠的驱动器和执行器，实现更加精准和快速的响应。

总之，电气传动控制系统在未来的应用前景将是十分广阔的。

电传操纵系统的仿真方法及实现
1 电传操纵系统的仿真
电传操纵系统是空间控制的重要基础设备，常被用于航天器定位
控制，船舶和飞机导航控制等系统当中。

由于电传操纵系统必须具备
容错性和可靠性，因此必须对其进行实时仿真，以评估其多种可能的
操纵性能。

电传操纵系统的仿真分为硬件仿真和软件仿真。

硬件仿真使用实
际的硬件元件和控制系统，通过硬件模型来进行实时仿真。

软件仿真
则使用数字信号处理器（DSP）和计算机的软件来模拟电传操纵系统，
并提供实时性能分析。

电传操纵系统仿真具有三个重要部分：模型参数设计、控制算法
开发和操纵性能测试。

首先，要构建准确的动力学模型，搜集相关参数，并进行参数设计，使得模型能够反映真实系统的行为。

其次，根
据设计需要，开发有效的控制算法，使其能够在仿真过程中得到满足。

最后，根据模型和控制参数，进行操纵性能测试，以确定该系统的可
靠性和可控性。

通过硬件仿真和软件仿真，可以实现对电传操纵系统的实时仿真，从而为控制策略的开发和优化提供有效、可靠的保证。

只有对系统进
行可靠的仿真和性能测试，才能确保空间控制系统的可靠性和可控性。

第1章飞行控制系统概述1.1现代飞机飞行控制系统1．1．1现代飞行控制系统的功能自从上世纪初，世界上第一架重于空气的飞机诞生以来，驾驶员主要是通过机械操纵系统操纵相应舵面对飞机进行控制的。

但随着飞行任务的不断复杂化，不仅飞行距离远，高度高，而且还要求有良好的操纵品质。

为了解除驾驶员在长距离飞行中的疲劳，并使其集中精力完成飞行任务和改善飞机的操纵品质，故希望有一种装置和系统，控制飞机实现自动飞行并改善飞机的飞行特性。

这套系统就是现代飞机上安装的飞行控制系统。

归纳起来，现代飞机的飞行控制系统主要作用是：1．实现飞机的自动飞行：飞机的自动飞行控制就是利用一套专门的系统，在无人参与的条件下，自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行，通常可实现对飞机的三轴姿态角及飞机三个方向空间位置的自动控制与稳定。

例如，对于完全无人驾驶的飞行器，如无人机或导弹等，实现完全的飞行自动控制。

对现代有人驾驶飞机（如民用客机或军用飞机），虽然有人参与驾驶，但在某些飞行阶段（如巡航等），驾驶员可以不直接参与操纵，而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制。

但飞行员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的进行，并随时可以切断自动控制而实现人工驾驶。

采用自动飞行的好处主要是:·长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担；·在一些坏的天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以实现对飞机姿态和航迹的精确控制；·有一些飞行操纵任务，驾驶员难于精确完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好地完成这些任务。

2. 实现对飞机性能的改善一般说，飞机的性能和飞行品质是由飞机本身的气动特性和发动机特性决定的。

但随着飞机的飞行高度及速度的逐渐扩大，飞机的自身特性将会变坏。

如飞机在高空飞行时，由于空气稀薄，飞机的阻尼特性变坏，致使飞机角运动产生严重的摆动，靠驾驶员人工操纵将会很困难。

此外，现代飞机设计时，为了减轻重量，减少阻力和提高有用升力，常将飞机设计成是静不稳定的。

请问飞机上使⽤的电传操纵系统是怎么回事，怎么还有3余度？与“电传操纵系统”对应的是“机械操纵系统”，是⼀种依托电⼦和计算机技术发展起来的新型战机操纵系统。

⾄于我们经常听到的“三余度”，简单来说就是3套飞⾏控制计算机、四余度就是4套，更多的余度可以保证当飞控某⼀部分故障和错误时时其他备份能够继续使飞机正常飞⾏。

但这个余度设计时必须恰到好处，设计不当反⽽降低可靠程度，所以航空⼯业真不是随随便便的国家就能搞得。

电传操纵系统“电传操纵系统”对应的是“机械操纵系统”，早期飞机的操纵主要有2种：纯机械操纵和液压操纵。

纯机械操纵就是将飞机控制杆通过钢索直接连接到⽓动舵⾯，中间以滑轮组和其他机构辅助，拉动操纵杆时钢索带动副翼、升降舵等运动。

这种操作最为简单粗暴，但是也是最费劲的，⼏乎完全是靠⼈⼒在操纵，⼀旦钢索疲劳断裂飞机就出现某个⽅向的操纵失灵。

下图为苏联An-2运输机，也是中国运-5的原型，机舱内分布的钢索就是⽤来操纵飞机的。

不过这种钢索控制设计简单、成本很低，⽬前很多⼩型飞机依旧采⽤钢索滑轮组控制，⽐如世界上产量最⼤的C172轻型飞机依旧还是钢索控制。

⽽新中国在早期航空⼯业⽐较落后的那段时间也是主要以这种纯机械⽅式设计飞机，⽐如我们的第⼀架⼤飞机运-10依旧是钢索滑轮组控制。

液压操纵，液压操纵是钢索滑轮组控制的升级版，由操纵杆直接带动钢索改为操纵杆控制液压系统，由液压组件带动⽓动舵⾯运动。

这种操纵⽅式⽐纯钢索滑轮组要省⼒⼀些，但是依旧没有改变操纵杆和舵⾯直接连接的关系，还是⼀种机械操纵⽅式。

早期波⾳737号称“空中健⾝房”就是因为采⽤的液压操纵⽅式使飞⾏员操纵较电传的A320吃⼒地多。

为了保证飞机操作的可靠性往往使⽤多套液压系统，但液压系统⼤量的液压管和液压组件挤占了⼤量的重量。

⽽且对于较为复杂的⽓动布局液压系统也没有办法做到完美控制，⽐如飞翼结构的机型因为没有⽔平尾翼和垂直尾翼操纵起来极为⿇烦，虽然从20年代就开始研究但⼀直没有投⼊实⽤化，直到后来数字化电传操纵的出现才出现了B-2轰炸机。

电传操纵系统的可接受的安全指标
电传操纵系统的安全指标可以包括以下几个方面：
1. 可靠性：系统应具备高度可靠性，确保在正常运行过程中不出现故障或失效，以防止潜在的事故或风险。

2. 安全性：系统应具备高度安全性，确保对未经授权的访问和操纵有足够的防护措施，防止任何不合法的操作或干扰。

3. 抗干扰性：系统应具备一定的抗干扰能力，能够在外部干扰或电磁干扰的情况下保持正常运行，确保系统稳定性和可靠性。

4. 精确性：系统应具备高度的精确性和准确性，确保按照操作者的指令和输入进行操纵，减少误操作的可能性。

5. 可追溯性：系统应具备可追溯性，能够记录和存储操作过程和状态信息，以便日后进行审计和分析，并在需要时提供相关数据。

综上所述，电传操纵系统的可接受的安全指标应包括可靠性、安全性、抗干扰性、精确性和可追溯性等方面的要求。

具体要求可以根据实际应用场景和需求进行定制。