邊界控制系統，又稱包線限制系統，是指對飛機的一些重要狀態變數的邊界值包線實現限制的飛行控制系統。其目的是減輕駕駛員的工作負擔，實現無憂慮操縱，並保證飛機安全和實現飛機的作戰性能。
在邊界限制控制系統設計時，應遵循以下準則：就所有的駕駛指令而言，可達到的包線必須儘可能寬，而又不超過限制包線；而就某個穩定和意義的駕駛指令而言，可達到的包線能夠擴大，因此它將儘可能寬而不超過極限包線。
基本介紹
- 中文名：邊界控制系統
- 外文名：Border control system
- 定 義：邊界值包線實現的飛行控制系統
- 套用學科：自動控制術語，計算機控制術語
概述,邊界限制方案分析,
概述
邊界控制系統，又稱包線限制系統，是指對飛機的一些重要狀態變數的邊界值包線實現限制的飛行控制系統。其目的是減輕駕駛員的工作負擔，實現無憂慮操縱，並保證飛機安全和實現飛機的作戰性能。通常應考慮的包線限制可分為以下幾種：
（1）與失去控制相對應的限制 主要是對飛機的迎角、側滑角和空速的限制。迎角超過最大升力迎角將會引起飛機失速和尾旋。迎角過大還將引起橫側向不穩定。對於靜不穩定飛機，當最大平尾偏度引起的低頭力矩不足以抵消大迎角帶來的上仰力矩時，電傳操縱系統便失去了靜穩定的補償作用。而側滑角也應限制在允許的範圍之內，否則也會造成過大的側向過載。對於飛機，其空速既不能過高也不能過低。飛機速度不斷提高會引起飛機機翼的彈性伺服振盪阻尼降低，從而引起飛機伺服彈性顫振，為此應將飛機的飛行速度限制在臨界顫振速度之內；而飛機速度過小，將有可能造成失速。
（2）與飛機結構應力過大相對應的限制主要是對過載、滾轉角速率等參數的限制。過載過大，將會造成飛機部件的應力疲勞，甚至損傷破壞。與此類似，如果滾轉速度過高，將使機翼承受較大的載荷。
（3）與駕駛員耐力相關的限制 就是在定常條件下，過載的大小以及在瞬變條件下，對過關參數的限制等。
在設計邊界限制系統時，應區分以下兩種包線：
限制包線 允許駕駛員在應急情況下，超過該包線邊界，但其後果可能使飛機發生某些永久性的變形。
極限包線 超過該包線邊界將會引起飛機損失。
在邊界限制控制系統設計時，應遵循以下準則：就所有的駕駛指令而言，可達到的包線必須儘可能寬，而又不超過限制包線；而就某個穩定和意義的駕駛指令而言，可達到的包線能夠擴大，因此它將儘可能寬而不超過極限包線。
邊界限制方案分析
早期的電傳操縱系統，對參數邊界限制僅採用一種告警方案，即當某個參數超過設定的邊界值時，系統就以聲響或燈光方式提示駕駛員，由駕駛員採取措施加以限制。而現代電傳操縱系統，均採用控制系統來實現對不同參數的邊界限制。
利用控制系統實現邊界限制的基本方案是，使用不同的方法控制飛機相應參數的時間回響歷程，從而使其在給定的邊界範圍內。常用的技術有：使用飛機控制系統的前饋和反饋控制；使用適當的非線性控制技術及模型跟蹤技術等。考慮到飛機的邊界控制是飛機飛行條件的函式，因此，邊界限制系統的參數應隨高度、空速和外部載荷而變。
迎角邊界限制系統有兩種實現方法：一種方法是採用專門的閉環控制系統，對迎角進行限制；另一種方法是在通常的電傳操縱系統中加入適當的迎角限制器。
