[发明专利]一种飞机不对称推力补偿控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空飞行控制技术领域，特别是涉及一种飞机不对称推力补偿控制方法。

背景技术

多发飞机在飞行中，如果单发或单侧发动机失效，飞机的纵横航向平衡就会遭到破坏，产生大的不对称偏航力矩，使飞机发生急剧的偏转和倾斜，使侧滑角不断增大导致升阻特性恶化，致使飞机很快接近失速速度，甚至造成不可控的飞行以及坠毁。

当前国内对不对称推力补偿的操纵都是通过飞行员手动压杆和蹬舵实现。虽然驾飞行员压杆和蹬舵能够平衡住飞机，避免发生危险，但当发动机失效以后，飞行员要根据飞机姿态的变化，声音的异常，发动机告警信号及仪表指示的变化等，首先判断那台发动机故障，然后决定怎样操纵飞机，最后压杆和蹬舵制止飞机滚转和偏航，使飞机保持平衡状态。这需要一定的时间，而且时间长短取决于飞行员的飞行技能，处理突发异常现象的能力以及心里素质，作出正确操纵的快速性。在这段时间内，飞机很有可能失速，发生危险，而且这显著的增加了飞行员的操纵负担以及心里压力。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞机不对称推力补偿控制方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种飞机不对称推力补偿控制方法，所述飞机不对称推力补偿控制方法包括：步骤1：判断飞机是否处于三轮滑跑过程中且该飞机的表速是否小于飞机补偿速度V以及判断该飞机中的各发动机中是否具有发动机处于反推力状态，若是，则停止所述飞机不对称推力补偿控制方法，若否，则进行下一步；步骤2：飞控系统接收各个发动机的高压转子转速信号以及低压转子转速信号；步骤3：判断各个发动机是否具有推力输出；若否则停止所述飞机不对称推力补偿控制方法，若是，则进行下一步；步骤4：获取每两个在飞机上相互对称设置的发动机的高压转子转速差Δn_outH以及低压转子转速差Δn_outL，并判断高压转子转速差是否超过第一阈值以及低压转子转速差是否超过第二阈值；当高压转子转速差超过第一阈值且低压转子转速差超过第二阈值时，进行下一步；步骤5：选取高压转子转速差或者低压转子转速差中的一个作为控制变量，并将该控制变量进行归一化处理；步骤6：获取飞机参数，并通过公式计算平衡状态下的副翼偏度和方向舵偏度的偏差值；步骤7：根据公式、并通过所述步骤5处理后的控制变量以及所述步骤6中得到的副翼偏度和方向舵偏度的偏差值求得副翼角度以及方向舵角度的变化增益；步骤8：控制副翼以及方向舵按照角度变化增益变化角度。

优选地，所述步骤1中飞机补偿速度确定方法为：根据飞机起落架机轮与跑道表面摩擦力等于发动机失效导致的不对称推力进行确定。

优选地，所述第一阈值为在副翼和方向舵处于中立位置时，不对称推力使侧滑角不超过0.2度时，求得左右推力差，通过推力差求高压转子转速差，该高压转子转速差为第一阈值；

所述第二阈值为在副翼和方向舵处于中立位置时，不对称推力使侧滑角不超过0.2度时，求得左右推力差，通过推力差求低压转子转速差，该低压转子转速差为第二阈值。

优选地，所述步骤5中的将该控制变量进行归一化处理具体为：

将该控制变量采用如下公式进行归一化处理：

当采用高压转子转速差时为：

使高压转子最大转速减去高压转子转速差，从而获得高压归一化处理因子；

使低压转子最大转速减去低压转子转速差，从而获得低压归一化处理因子。

优选地，所述步骤6中的获取飞机参数，并通过公式计算平衡状态下的副翼偏度和方向舵偏度的偏差值具体为：

步骤61：通过公式计算左右机翼对称位置的发动机一台失效后形成的不对称偏航力矩M_asym；

步骤62：根据所述步骤61中的不对称偏航力矩M_asym，通过公式计算不同飞行阶段的侧滑角；

步骤63：根据所述步骤62的计算结果，通过公式计算平衡状态下的副翼偏度和方向舵偏度。

优选地，所述步骤61中的具体公式为：

M_asym＝(P+D_wn)·l_P；其中，

M_asym是左右机翼对称位置的发动机一台失效后形成的不对称偏航力矩；

P是左右机翼对称位置正常工作发动机的输出推力；

D_wm是左右机翼对称位置失效发动机的风车阻力。