增穩或控制增穩系統

增穩或控制增穩系統是增加靜不穩定或穩定性不足的民用飛機穩定性的系統。增穩系統主要分為縱向增穩系統和橫向增穩系統兩種控制構型。

基本介紹

• 中文名：增穩或控制增穩系統
• 外文名：Stability Augmentation Control System
• 分類：航空、航天技術

基本概念

追求高安全性、經濟性、環保性和舒適性，是現代高性能民用飛機技術發展的趨勢，將飛機設計成靜不穩定或穩定性不足，可以減小飛行阻力、增加升力以及減小飛機重量，大大提高了飛機的經濟性。對於此類靜不穩定或穩定性不足的民用飛機，現代電傳飛控系統必須提供增穩控制系統以改善飛機的穩定性。

發展

常規增穩控制系統的設計主要利用經典的單迴路頻域或根軌跡方法進行設計。該方法簡單、直觀，在現役的民用飛機飛行控制系統中得到了廣泛的套用。近年來，多變數控制理論得到了迅速發展，逐步套用到飛行控制系統的設計當中，如最優二次型控制（LQR）設計方法、特徵結構配置方法、定量反饋理論方法、非線性系統動態逆設計方法以及現代魯棒設計方法等。

分類

增穩系統主要分為縱向增穩系統和橫向增穩系統兩種控制構型。縱向增穩控制律設計的主要目的是改善飛機短周期運動特性，橫向增穩控制律設計的主要目的是改善飛機的荷蘭滾動運動特性。由於飛機橫向運動的交連耦合的影響造成了橫向運動的複雜性，因此橫向增穩系統的設計比縱向增文系統難。

縱向增穩控制系統

設計縱向增穩控制系統的目的是為飛機的短周期模態提供滿意的自然頻率和阻尼比，從而改善飛機的阻尼特性和穩定性。一般可以採用的反饋結構有：俯仰角速率信號反饋、迎角信號反饋、法向過載信號反饋及俯仰角速率信號和迎角信號（或過載信號）的綜合反饋。

單獨採用某一種信號反饋，通常只改變系統某一種性能指標，對系統總體性能的改進往往不太理想。因此常常將多種反饋信號進行綜合利用，採用綜合反饋控制的結構，如引入俯仰角速率和迎角的組合反饋等，以期獲得更好的控制效果。

橫向增穩控制系統

具體設計指標如下：

1. 滾轉軸操控具備滾轉角速度控制/傾斜角姿態保持回響類型，並具有自動轉彎協同能力。
   
2. 偏航角操縱具備常規的側滑角控制回響類型，而由側滑引起的滾動趨勢可以通過副翼調節自動防禦。
   
3. 荷蘭滾阻尼比大雨0.5，滾轉角速度回響零點和荷蘭滾極點儘量對消，以提高乘坐品質。
   
4. 滾轉模態半衰期足夠小。