[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101006403A [43]公开日2007年7月25日
[21]申请号200580027475.9[22]申请日2005.07.27
[21]申请号200580027475.9
[30]优先权
[32]2004.08.13 [33]FR [31]0408862
[86]国际申请PCT/FR2005/001950 2005.07.27
[87]国际公布WO2006/024745 FR 2006.03.09
[85]进入国家阶段日期2007.02.13[71]申请人法国空中巴士公司
地址法国图卢兹
[72]发明人F·拉弗格尼 F·威劳默
[74]专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司代理人刘春元 张志醒
[51]Int.CI.G05D 1/06 (2006.01)
权利要求书 4 页 说明书 10 页 附图 3 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及飞机升降舵的飞行电控制系统。根
据本发明，飞行电控系统可依据载荷系数或俯仰速
度进行控制。本发明的系统包括与载荷系数、迎角
以及俯仰姿态相关的内保护装置。
200580027475.9权 利 要 求 书第1/4页
1.按照飞机升降舵(3)的载荷系数进行控制的飞行电控系统，
所述升降舵由控制装置(4)进行控制，此控制装置迫使升降舵(3)
选取由代表升降舵(3)偏转角δm受控值的电信号δm c所决定的偏转位 置，
该系统的特征在于，该系统包括：
-第一计算装置，其依据代表载荷系数受控值的电信号nzc计算出
代表飞机空气动力学坡降γ对时间的导数之受控值的第一电信号
-第一组成设备(13)，该第一组成设备(13)
·能够在其输入端(14)接收第一电信号
·包括第一保护装置(30)，此装置能够将第一电信号保持
在最小值与最大值之间；
·根据第一电信号至少确定出代表迎角α相应受控值的第二电信号αc和代表纵向姿态θ相应受控值的第三电信号θc；
·包括第二保护装置(33)，此装置能够将第二电信号αc保持在
最小值与最大值之间；及
·至少将第三电信号θc传送至其输出端(15)；及
-第二组成设备(17)，该第二组成设备(17)
·能够在其输入端(18)至少接收第三电信号θc或与第三电信号
θc相类似的第四电信号θd；
·包括第三保护装置，此装置能够将第三或第四电信号保持在最
小值与最大值之间；
·能够在其输出端(20)传送出代表升降舵(4)偏转角δm相应
受控值、构成所述信号δmc的第五电信号。
2.按照权利要求1所述的系统，
其特征在于，
该系统包括第一开关装置(25，26)，该第一开关装置能够取：
-或者第一位置，在此位置时使第一组成设备输出端与第二组成设
备输入端相连接，这样就可将第三电信号θc传送至第二组成设备；
-或者第二位置，在此位置时第二组成设备的输入端接收第四电信
号θd，其与第三电信号θc相似且依据第六电信号q d产生，q d代表俯仰
速度q的期望值。
3.按照权利要求1或2所述的系统，
其特征在于，
第一组成设备(13)除确定第二电信号αc和第三电信号θc以外还
确定出代表俯仰速度q受控值的第七电信号q c，还在于第一开关装置
能够把第七电信号q c传送至第二组成设备(17)。
4.按照权利要求3所述的系统，
其特征在于，
第一组成设备(13)对第七电信号q c来说其传送了一个等于第一
电信号数值的近似值。
5.按照权利要求2-4之一所述的系统，
其特征在于，该系统包括：
-自动驾驶仪(1)，其能够传送受控载荷系数信号n z c；
-手动驾驶仪(2)，其能够通过开关作用传送或受控载荷系数信
号nz c或代表俯仰速度q期望值的第六电信号q d；及
-第二开关装置(21，23)，其用来：
·把或由自动驾驶仪传送来的受控载荷系数信号，或是由手动驾
驶仪传送来的受控载荷系数信号传送至第一组成设备(13)；
-或者是把第六电信号q d传送至能够形成代表姿态θ期望值的第
四电信号θd的第一积分装置(6)，
第一开关装置(25，26)能够把第四和第六电信号θd和q d，而不
是第一组成设备所产生的第三和第七电信号θc和q c，传送至第二组成
设备(17)。
6.按照权利要求1-5之一所述的系统，
其特征在于，
为了依据第一信号确定出第二信号αc，所述第一组成设备包括第二计算装置(31)，其计算公式为
式中Fγ和Gγ是飞机的状态函数，其中
和
式中g是重力加速度、γ为空气动力学坡降、V为飞机速度、ρ为空气密
度、m为飞机质量、S为飞机参考面积、CZα＝0是迎角为零时的飞机升
力系数，为随迎角而变的空气动力学升力系数的梯度，T为飞机
的推力。
7.按照权利要求3-6之一所述的系统，
其特征在于，
第一组成设备包括能够对第七电信号q c进行积分的第二积分装置
(38)和形成由第二积分装置(38)所传送来的积分与第二电信号αc
之和的第一加法器(39)，以形成第三电信号θc。
8.按照权利要求5-7中之一所述的系统，
其特征在于，
第二组成设备(17)，或根据发自第一组成设备(13)的第三电
信号θc和第七电信号q c，或根据发自手动驾驶仪的第四信号θd和第六
信号q d，以及俯仰速度q和纵向姿态θ的当前值q r和θr，来确定出代表
俯仰加速度相应受控值的第八电信号然后，根据第八电信号
由第二组成设备确定出第五电信号δmc。
9.按照权利要求8所述的系统，
其特征在于，
第二组成设备通过下面的关系式计算出第八电信号q c
式中θv为第三或第四电信号、θr为纵向姿态θ的当前值、q v为第六或第
七电信号、q r为俯仰速度q的当前值、K1，K2，K3和K4是恒定系数。
10.按照权利要求8或9所述的系统，
其特征在于，
为依据第八电信号确定出第五电信号δmc，第二组成设备包括第
三计算装置，其计算公式为
式中F q和G q为飞机的状态函数，其中
和
式中Iγ为俯仰惯量、ρ为空气密度、V为飞机速度、S为飞机参考面积、
1为飞机参考长度、Cmδm＝0为俯仰系数、T为推力、b为发动机杠杆臂、
τ为发动机纵向配平角度、为升降舵的效率。
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