本發(fā)明屬于飛行控制，涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)：

1、飛機(jī)告警一般具備視覺(jué)告警、聽(tīng)覺(jué)告警和觸覺(jué)告警等多種方式，飛機(jī)操縱設(shè)備作為飛機(jī)飛控系統(tǒng)的重要人機(jī)交互接口，在收到告警信息時(shí)，應(yīng)可提供可靠的觸覺(jué)告警以提醒飛行員。例如，當(dāng)前的飛機(jī)操縱桿主要通過(guò)振桿器實(shí)現(xiàn)失速告警的觸覺(jué)提示。對(duì)于具備隨動(dòng)或主動(dòng)功能的操縱設(shè)備，觸覺(jué)提示功能可由設(shè)備中的執(zhí)行電機(jī)實(shí)現(xiàn)類似的觸覺(jué)提示，可以體現(xiàn)更多的信息要素且無(wú)需振桿器等專用的觸覺(jué)提示硬件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：

2、設(shè)計(jì)一種通過(guò)飛機(jī)操縱設(shè)備的執(zhí)行電機(jī)實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)告警的電機(jī)抖動(dòng)告警控制方法，實(shí)現(xiàn)交互性更強(qiáng)、信息要素更全面的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警功能。提升飛行員與飛機(jī)之間的交互性，使得飛行操縱更安全。

3、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

4、本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案解決上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法。

5、本發(fā)明技術(shù)方案：一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，包括以下步驟：

6、1)當(dāng)機(jī)載告警設(shè)備識(shí)別到觸覺(jué)告警信息后，向操縱設(shè)備發(fā)送抖動(dòng)告警指令；

7、2)操縱設(shè)備的控制器將在控制目標(biāo)指令上加入抖動(dòng)告警指令，并根據(jù)控制算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制指令；

8、3)操縱設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路按照驅(qū)動(dòng)控制指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

9、4)執(zhí)行電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、帶動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到控制目標(biāo)指令位置，并按照抖動(dòng)告警指令的頻率、振幅、時(shí)長(zhǎng)要求操縱設(shè)備抖動(dòng)告警。

10、所述操縱設(shè)備將操縱機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)位置反饋至操縱設(shè)備的控制器用于操縱機(jī)構(gòu)的位置閉環(huán)控制。

11、所述位置閉環(huán)為操縱設(shè)備的控制器通過(guò)抖動(dòng)指令解算將抖動(dòng)告警指令轉(zhuǎn)化為時(shí)間序列的正弦指令θa＊并與接收到的操縱機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置指令θ＊作和，得到最終的操縱機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置指令θl＊；通過(guò)位移傳感器測(cè)量操縱機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)位置θl，將θl＊和θl作差，求解實(shí)時(shí)位置與目標(biāo)位置的偏差值，并通過(guò)位置閉環(huán)控制算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω＊，形成操縱機(jī)構(gòu)的位置控制閉環(huán)。

12、所述執(zhí)行電機(jī)通過(guò)角位移傳感器將執(zhí)行電機(jī)的實(shí)時(shí)位置反饋至操縱設(shè)備的控制器用于執(zhí)行電機(jī)的速度閉環(huán)控制。

13、執(zhí)行電機(jī)的速度閉環(huán)控制是通過(guò)角位移傳感器測(cè)量執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)軸的實(shí)時(shí)位置θm，對(duì)θm關(guān)于時(shí)間做微分計(jì)算后得到電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速ω，將ω與目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω＊作差后通過(guò)速度閉環(huán)算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)的目標(biāo)電流i＊，形成執(zhí)行電機(jī)的速度控制閉環(huán)。

14、所述執(zhí)行電機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路將執(zhí)行電機(jī)的定子實(shí)時(shí)電流反饋至操縱設(shè)備的控制器用于執(zhí)行電機(jī)的電流閉環(huán)控制。

15、所述電流閉環(huán)控制是對(duì)執(zhí)行電機(jī)電流i進(jìn)行采樣，將i與目標(biāo)電流i*作差后通過(guò)電流閉環(huán)算法和電機(jī)矢量控制算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制指令，形成執(zhí)行電機(jī)的電流控制閉環(huán)。

16、所述控制目標(biāo)指令是指操縱設(shè)備中操縱機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、目標(biāo)速度控制功能指令。

17、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路作用是將驅(qū)動(dòng)控制指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的功率信號(hào)。

18、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

19、1)飛行員可通過(guò)操縱設(shè)備的抖動(dòng)情況感知告警類型和嚴(yán)重等級(jí)，且具有較高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；

20、2)所設(shè)計(jì)的抖動(dòng)告警控制方法使得抖動(dòng)頻率和幅度可設(shè)置；

21、3)抖動(dòng)告警控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制算法成熟度高，具有較高的可靠性和安全性。

技術(shù)特征：

1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述操縱設(shè)備將操縱機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)位置反饋至操縱設(shè)備的控制器用于操縱機(jī)構(gòu)的位置閉環(huán)控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述位置閉環(huán)為操縱設(shè)備的控制器通過(guò)抖動(dòng)指令解算將抖動(dòng)告警指令轉(zhuǎn)化為時(shí)間序列的正弦指令θa＊并與接收到的操縱機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置指令θ＊作和，得到最終的操縱機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置指令θl＊；通過(guò)位移傳感器測(cè)量操縱機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)位置θl，將θl＊和θl作差，求解實(shí)時(shí)位置與目標(biāo)位置的偏差值，并通過(guò)位置閉環(huán)控制算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω＊，形成操縱機(jī)構(gòu)的位置控制閉環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述執(zhí)行電機(jī)通過(guò)角位移傳感器將執(zhí)行電機(jī)的實(shí)時(shí)位置反饋至操縱設(shè)備的控制器用于執(zhí)行電機(jī)的速度閉環(huán)控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，執(zhí)行電機(jī)的速度閉環(huán)控制是通過(guò)角位移傳感器測(cè)量執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)軸的實(shí)時(shí)位置θm，對(duì)θm關(guān)于時(shí)間做微分計(jì)算后得到電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速ω，將ω與目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω＊作差后通過(guò)速度閉環(huán)算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)的目標(biāo)電流i＊，形成執(zhí)行電機(jī)的速度控制閉環(huán)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述執(zhí)行電機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路將執(zhí)行電機(jī)的定子實(shí)時(shí)電流反饋至操縱設(shè)備的控制器用于執(zhí)行電機(jī)的電流閉環(huán)控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述電流閉環(huán)控制是對(duì)執(zhí)行電機(jī)電流i進(jìn)行采樣，將i與目標(biāo)電流i*作差后通過(guò)電流閉環(huán)算法和電機(jī)矢量控制算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制指令，形成執(zhí)行電機(jī)的電流控制閉環(huán)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述控制目標(biāo)指令是指操縱設(shè)備中操縱機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、目標(biāo)速度控制功能指令。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路作用是將驅(qū)動(dòng)控制指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的功率信號(hào)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于飛行控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警抖動(dòng)控制方法。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的抖動(dòng)告警控制方法使得抖動(dòng)頻率和幅度可設(shè)置；當(dāng)機(jī)載告警設(shè)備識(shí)別到觸覺(jué)告警信息后，向操縱設(shè)備發(fā)送抖動(dòng)告警指令；操縱設(shè)備的控制器將在控制目標(biāo)指令上加入抖動(dòng)告警指令，并根據(jù)控制算法計(jì)算執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制指令；操縱設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路按照驅(qū)動(dòng)控制指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；執(zhí)行電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、帶動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到控制目標(biāo)指令位置，并按照抖動(dòng)告警指令的頻率、振幅、時(shí)長(zhǎng)要求操縱設(shè)備抖動(dòng)告警。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)交互性更強(qiáng)、信息要素更全面的飛機(jī)操縱設(shè)備觸覺(jué)告警功能。提升飛行員與飛機(jī)之間的交互性，使得飛行操縱更安全。

技術(shù)研發(fā)人員：孫浩遠(yuǎn),霍洪波,胡穎毅,李媛媛,邊一奇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京青云航空儀表有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6