关于飞机电传控制系统进行分析

A320飞机电传操纵系统故障及原因探讨作者：张迎伟陈明来源：《中国电子商情》2013年第22期引言：欧洲空中客车工业公司在A320系列飞机上采用了民用运输机中最为先进的飞行操纵系统，即电传操纵系统。

电传操纵系统中最容易出现故障的是各类传感器，如过载传感器、转滚角速度传感器和横向通道传感器等，传感器出现故障会导致飞机产生各类飞行问题，加大飞行风险。

本文分析了A320飞机电传操纵系统的结构和电传操纵系统的可靠性，探讨了电传操纵系统常见故障及原因。

A320系列飞机是欧洲空中客车工业公司研制的双发中短程客机，共有A318、A319、A320和A321几个型号。

欧洲空中客车工业公司在A320系列飞机上采用了民用运输机中最为先进的飞行操纵系统，即电传操纵系统。

电传操纵系统创立了新的标准，在技术上是一个较大的飞跃，甚至已经成为其他飞机操纵系统中的典范。

电传操纵系统实现了预置控制，使飞机的安全性能和可靠性得到了很大程度的提高。

在飞行过程中，通过应用计算机进行计算与监控，可实现优良的机动，预防各类飞行事故。

然而，电传操纵系统并非完全可靠，飞行员在飞行过程中用电传操纵系统完成改变飞机飞行轨迹和飞行姿态的动作任务。

因此，电传系统如果出现故障，往往会导致严重的飞行事故。

电传操纵系统中最容易出现故障的是各类传感器，如过载传感器、转滚角速度传感器和横向通道传感器等，传感器出现故障会导致飞机产生各类飞行问题，加大飞行风险。

本文重点讨论A320系列飞机飞行操纵系统经常出现的一些故障问题。

一、A320系列飞机电传操纵系统的结构电传操纵系统是指在飞行过程中用来控制液压传动舵面的飞行主操作系统，在操纵时，飞行员的操纵输入转换为电信号，电信号传到助力器的液压伺服活门，控制液压动作筒传动舵面。

而传感器的作用主要是用来检测飞机运动参数，然后将各种信号输入飞行控制计算机。

飞行控制计算机对运动传感器和指令传感器进行数据处理、滤波、增益调解、动态补偿和信号放大，这些处理过程都是按照预先设计的控制率来进行的。

100中国航班航空与技术Aviation and TechnologyCHINA FLIGHTS电传系统在飞机中的应用简介白小文|江苏省交通技师学院摘要：本文简要介绍了机械操纵系统的发展过程，电传系统的发展背景，现实意义。

同时以A320为例介绍了电传操纵系统具体保护措施以及控制法则。

关键词：操纵系统；航空1 机械操纵系统简介早期飞机的操纵舵面通过连杆、摇臂等结构直接与操纵杆连接，飞行员通过这一套机械结构实现对飞机的操纵，这种操纵系统结构简单，效率高。

不过对于大型飞机，考虑到较长连杆的刚度、重量问题，会用钢索、滑轮等来代替连杆摇臂结构。

然而随着飞机速度、体积逐渐增大，同时根据公式我们可以得出飞行员操纵力与操纵舵面尺寸的三次方成正比，因此大型飞机的舵面操纵对飞行员的体力提出了极大的要求，同时也会带来因为飞行员体力不够而导致的飞行隐患。

因此在大型飞机中可以将助力器并联在系统中，这样操纵力将不仅是飞行员承担同时由助力器分担，这便是可逆助力系统。

不过当飞机在高速状态时飞机的速度变化大，同时空气密度随着高度变化有较大变化，因此作用到舵面气动力变化比较大，会导致杆力反向这一现象。

为防止出现此类影响操纵安全的情况，航空工程师引入不可逆助力操纵系统即无回力助力操纵系统也称为全助力操纵系统，在此类系统中操纵杆与操纵舵面不存在直接的机械结构，飞行员感受不到来自操纵舵面的气动力，无法准确操纵飞机。

为了解决这一问题，在不可逆助力操纵系统的操纵杆中增加阻尼系统，该系统可以与操纵舵面的状态联系，给飞行员提供真实力的感受。

通过增加了大量辅助部件，机械操纵系统性能有较大改善，不过总体存在结构重量，体积空间大，占用机翼，隔仓的情况。

在后期会有锈蚀、磨损、变形、断丝、拉伤等情况，维护工作量大。

因此现代飞机大量采用了电传系统。

2 电传系统简介电传系统是通过传感器采集操纵舵面的角度等位置信号，飞机的速度为运动信号，飞行员的操纵杆信号，然后以电信号传递至飞控计算机，飞控计算机通过计算给出舵面的偏转角度，然后以电信号传递至舵面作动器，实现舵面偏转。

飞机电气系统控制与管理技术分析随着航空业的快速发展，飞机的电气系统在近年来也得到了飞速的发展。

飞机电气系统包括了飞机上的所有电气设备和电子设备，其设计和管理对于飞行安全和效率至关重要。

飞机电气系统的控制与管理技术也成为了航空领域研究的热点之一。

飞机电气系统涉及到的设备包括了发动机发电机、辅助动力装置、蓄电池、电子设备等。

这些设备的控制与管理需要借助先进的技术来实现，以确保系统的正常运行和飞行安全。

1.飞机电气系统的智能控制技术随着航空电子技术的发展，智能控制技术在飞机电气系统中得到了广泛的应用。

智能控制技术可以实现对飞机电气系统的智能监控和自动控制，能够实时检测系统的运行状态，并做出相应的调整和处理。

通过智能控制技术，飞机电气系统可以实现自我诊断和故障自愈，提高了系统的稳定性和可靠性。

飞机电气系统的运行数据对于系统的管理和维护至关重要。

数据管理技术可以对系统的运行数据进行采集、存储和分析，为系统的管理和维护提供了有效的支持。

通过数据管理技术，可以实现对飞机电气系统的状态实时监控和远程诊断，有利于系统的故障排查和及时处理。

2.数据管理技术在飞机电气系统中的应用随着航空电子技术的不断发展，飞机电气系统的控制与管理技术也在不断更新和改进。

未来飞机电气系统的控制与管理技术发展可能会有以下几个趋势：1.智能化技术的应用将更加广泛智能化技术可以为飞机电气系统提供更加智能化的控制和管理手段，未来飞机电气系统的控制与管理技术可能会更加智能化，为飞机的安全和效率提供更加有效的保障。

2. 数据管理技术的发展将更加完善飞机电气系统的控制与管理技术在航空领域的重要性不言而喻。

随着航空技术的不断发展，飞机电气系统的控制与管理技术也在不断更新和完善，为飞机的安全和效率提供了更加有效的保障。

未来，随着航空电子技术的不断创新，飞机电气系统的控制与管理技术也将会不断提升，为飞机的安全和可靠性提供更加全面的保障。

第27卷 第6期 2009年12月飞 行 力 学FLIG H T D Y NAM ICSVo l .27 N o .6D ec .2009收稿日期:2009 03 16;修订日期:2009 07 07基金项目:航空基金资助项目(2006ZC 18003)作者简介:占正勇(1975 ),男,湖北麻城人,高级工程师,博士研究生,主要从事飞行控制理论与应用研究。

分布式电传飞行控制系统结构发展及分析占正勇,刘 林(西安飞行自动控制研究所飞控部,陕西西安710065)摘 要:飞行控制作为各类航空飞行器最主要的支撑技术,经历了从阻尼器、增稳系统、控制增稳到电传技术的发展历程。

新一代飞机平台的发展主流正在向综合控制体制迈进,从多个角度阐述了飞行控制系统结构发展的内在要求,并对分布式飞行控制系统结构演进的现状、发展和面临的挑战进行了系统分析。

关 键 词:飞行控制;系统结构;分布式系统;容错;重构中图分类号:V 249 文献标识码:A 文章编号:1002 0853(2009)06 0001 04引言现役三代机电传飞控系统的布局多为集中式结构,以飞控计算机为核心,进行传感器信息采集处理,多模态多速率组任务调度、控制逻辑决策和控制律计算,生成控制指令驱动作动器,完成飞行闭环控制任务。

在这种控制结构下,全系统的可靠性从机械操纵系统到全电传操纵系统,靠配以不同余度、不同方式的硬件冗余来保证。

这种结构随着计算机技术的发展,其余度设计、B I T 技术等已相对成熟,因此工程应用广泛。

随着信息技术的不断发展,现代作战飞机飞行任务需求不断增加,其设计所规定的控制功能日益复杂、机载交联设备增多、信息交换容量增大。

传统集中式结构,过分依赖于中心处理器,无法完成及时的信息处理和准确有效的决策与控制;同时集中式控制系统明显缺乏灵活性和可维修性,在先进布局的新一代飞机平台上,设计好的飞控系统无法方便地拓展和改进其控制功能,也无法充分利用现有硬件技术来提高可靠性。

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。

飞行器电传飞控技术的研究进展随着社会的不断发展，人们对于航空运输的需求也越来越高，飞行器的发展也呈现出前所未有的快速发展。

而其中，电传飞控技术作为飞行器的重要组成部分，同样得到了广泛的关注。

本文旨在从电传飞控技术发展的必要性、电传飞控技术的应用及研究进展、电传飞控技术研究的未来发展方向三个方面，系统地阐述飞行器电传飞控技术的发展现状和未来发展趋势。

一、电传飞控技术的发展必要性电传飞控技术是将飞行器的操纵操作通过电传递信号的方式，由飞机操纵杆上的操作转换为电信号再送至执行机构控制飞机姿态的一种技术。

相比传统的液压或机械式操纵系统，电传飞控技术具有以下几方面的优势：一是减少液压管路和机械链接的重量，提高飞机的载重能力和经济性；二是提供更稳定、精确的操纵反馈，使驾驶员更容易掌握飞行动态，大幅提高了飞行器安全性能；三是增强了飞行器的自动控制性能，实现了飞机的智能化操作和自动导航，方便了驾驶员的操纵与管理。

以上这些有限体现着电传飞控技术的发展必要性，正是这些优势推动了电传飞控技术的各项研究和应用。

二、电传飞控技术的应用及研究进展作为飞行器的核心部分之一，电传飞控技术的应用也随着时间的推进而不断扩大。

随着技术的发展，电传飞控技术可以被用于多种不同类型的飞行器。

例如，大飞机、直升机和战斗机等现代飞行器均已应用了电传飞控技术，使飞机在安全性、舒适性、可靠性和经济性方面得到了大幅提高。

此外，电传飞控技术也被用于遥控飞机，以及不同型号的无人机，使得这些机器可以在极端条件下完成各种复杂任务。

在电传飞控技术的研究方面，各国的专家学者也进行了许多深入的研究和探索。

一方面，在升级现有系统方面，新一代飞机正在被研究并不断投入使用；美国波音公司研制的787梦想飞机，B777飞机、空客A380使用电传飞控技术，同时正在研制的空客A350XWB 、中国C919、工业与信息化部大型民机RD项目使用的仿生布局也都要使用电传飞控技术。

另一方面，电传控制技术的研究不仅在新机型设计方面，还包括其它诸如软件设计、硬件优化和故障维修等方面的研究。

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。

飞机电气系统控制与管理技术分析
飞机电气系统是飞机运行的重要组成部分，包括发电系统、配电系统、控制系统等。

飞机电气系统的控制与管理技术是确保飞机电气系统运行安全可靠的重要环节。

1. 发电系统的控制与管理：飞机发电系统主要由发电机和发电机控制器组成，发电
机控制器可以监测发电机的电流、电压、转速等参数，并对发电机进行控制和保护。

发电
系统还需要有合适的监测装置，及时发现故障，并通过控制器对故障进行处理，保证发电
系统的正常工作。

2. 配电系统的控制与管理：飞机配电系统主要包括电池、开关、线路和负载等组件，通过控制器对这些组件进行控制和管理，确保电力的有效分配和供应。

配电系统的控制与
管理技术主要包括开关控制、线路保护和负载管理等方面。

3. 飞机电气系统的监测与诊断：飞机电气系统需要有合适的监测装置，对电气系统
的各项参数进行实时监测，并通过控制器对故障进行诊断和排除。

监测与诊断技术可以提
供电气系统工作状态的实时信息，及时发现故障，并采取措施进行修复，确保飞机电气系
统的可靠性和安全性。

4. 飞机电气系统的容错与恢复：飞机电气系统需要具备一定的容错能力，即在发生
故障时能够自动切换到备用系统或采取其他措施保证电力供应。

容错与恢复技术主要包括
备用系统的配置与管理、故障切换策略等方面。

5. 飞机电气系统的节能与环保：随着环保意识的不断提高，飞机电气系统的节能和
环保性能也越来越受到关注。

控制与管理技术可以通过优化电力分配和负载管理，减少能
量消耗，提高飞机的能效，降低对环境的影响。

飞机电气系统控制与管理技术分析随着航空业的不断发展，现代飞机的电气系统已经变得越来越复杂和先进。

飞机电气系统的控制与管理技术是保障飞行安全和飞机性能的重要组成部分，本文将对飞机电气系统控制与管理技术进行分析。

一、飞机电气系统概述飞机电气系统是指飞机上的供电系统、配电系统、飞机动力系统和飞机仪表系统，它们共同组成了飞机的电力系统。

飞机电气系统的主要功能包括：为飞机提供能源、配电、对机载设备进行供电、对飞机进行照明、通信、导航、保护等，同时还需要具有高可靠性、高安全性、轻量化和高效率的特点。

1. 电力系统管理技术飞机电力系统的管理技术主要包括电力负载管理、电池管理、及发动机发电机的控制。

电力负载管理主要是对飞机上各种电气设备的供电进行管理，对于不同设备的功率需求进行优先级的分配，提高电力系统的利用率和效率。

电池管理主要是对飞机电源系统中的蓄电池进行管理，包括充电、放电、保护和状态监测等。

而发动机发电机的控制则是通过对发电机的调节，确保飞机在各种飞行状态下都能够获得足够的电力支持。

飞机的配电系统管理技术主要是对飞机上各个电气设备的配电进行控制和监测，确保各个设备能够得到稳定可靠的电力供应。

这些技术包括配电盒的设计、开关控制、断路器的保护和故障诊断等。

飞机的电源系统管理技术是对飞机上的电源进行动力管理和控制，包括交流电源和直流电源。

这些技术主要包括稳压、滤波、隔离、短路保护等。

4. 机载设备管理技术5. 完整的监测系统一套完整的监测系统是飞机电气系统的重要组成部分，通过对电气系统的各种参数进行监测和检测，可以及时发现并处理潜在的故障和问题，保障飞机的安全飞行。

随着航空业的不断发展和技术的进步，飞机电气系统控制与管理技术也在不断发展和完善，主要体现在以下几个方面：1. 智能化监测技术随着人工智能和大数据技术的发展，飞机电气系统的监测技术将更加智能化和精准化。

通过对飞机电气系统的各种参数进行实时监测和分析，可以实现对飞机电气系统状态的精确把控和预测，避免由于电气系统故障导致的飞行事故。

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。