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第卷第期飞行力学. .
年月.
时域中低阶等效系统方法及其应用
全昌业
飞行试验研究院,西安,
韦克家
海军装备技术部,西安,
摘要介绍了用低阶等效系统拟配高阶飞机时间反应的新方法该方法利用飞行试验中收
集的飞机输入和输出数据识别飞机动力学特性,以变稳飞机一飞行试验为倒,预测和评定
了不同构形情况下的有关飞行品质,,
证明该方法适用于飞行试验中飞行品质的评定。
关键词慨阶等效系统频率反应拟配时间反应拟配飞行品质
引言

纵品质。年代末期,大多数操纵品质研究主要涉及某些开环飞机参数变化的影响。通
常认为操纵系统特性保持不变,且由于操纵系统的反应比开环飞机的反应快得多,因此
假设操纵系统的动态影响可以忽略。基于这种简化假设,纵向操纵品质可用短周期频率
和阻尼比、俯仰姿态分子项江。、法向过载与迎角之比/和机动杆力梯
度等开环飞机参数来描述。,人感系统弹
簧、液压舵机、配重和各种类型的反馈和前馈回路都可能产生明显的时间延迟或附加的
动力学模态,这些模态的自然频率接近飞机的短周期频率。在这种情况下, 即使飞机短
周期模态自身是好的,飞机的飞行品质也可能变得完全不可接受
年月美国颁市的有人驾驶飞机飞行品质规范—一是针对无增
益飞机的. 没有考虑到高阶增益系统。美国国防部年月正式颁布的—一
—基本
上与相当。当今世界上最新的飞行品质标准包含了摧荐的确定高增益
飞机飞行品质的方法一低阶等效系统逼近。这样无增益的“传统的”飞机数据库可
继续延用, 井保留了—的要求。
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第卷
低阶等效系统方法
现代飞控系统是一种阶次很高的高阶系统,倒如在一数字飞控系统的研制过程
中,建立俯仰速率动态模型所使用的传递函数是阶系统。如果采用与过去相同的说明
飞行品质的方法,就意味着军用标准应对一的俯仰轴要求规定个参数。对于每一
种飞机每一种动力学模型都必须有类似的规范,因此需要其它方法。通过高阶系统和低
阶等效系统的频率反应或时间反应的拟配,可以降低高阶系统的阶次。例如有的标准规
定的拟配用的低阶等效系统俯仰速率的传递函数是:

一砸百/干
, % ∞一
式中目为俯仰角,,为纵向杆力, 为增益, 为短周期分子项, 为等效时间延迟

二阶模型。过去人们在用频率反应拟配法进行低阶等效系统研究方面已作了卓有成效的
工作。但是,近年来在时域中进行低阶等效系统方法研究已引起人们的关注。对于飞
行试验而言,
输出数据。
性的工作。
时间反应低阶等效系统的发展
在美国空军技术研究所实施的低阶等效系统研究期间,开发了用低阶等效系统拟配
高阶系统时间反应的计算机程序。其目的就是发展可应