[发明专利]一种离心式动态飞行模拟器主机停机指令曲线制作方法

摘要

本发明公开了一种离心式动态飞行模拟器主机停机指令曲线制作方法，包括以下步骤：制定初始曲线：第一条线段为开始停机时刻以前的主机转速，第三条线段为完成停机时刻以后的目标停机转速，第二条线段为连接第一条线段和第三条线段之间的斜线段；重新定义上述三条线段并在拐角处新增减两条线段，通过修正初始曲线得到优化的停机指令曲线。本发明适用于离心式动态飞行模拟器，具有能在任意时刻、任意状态稳定、平稳、快速停机的能力，能有效解决离心式动态飞行模拟器停机过程中主机震动和冲击的问题，保证飞行员的安全。

主权项

1.一种离心式动态飞行模拟器主机停机指令曲线制作方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制定初始曲线：定义S1为离心式动态飞行模拟器任意时刻、任意状态下的主机转速，单位rpm，定义S0为目标停机转速，单位rpm，定义t1为开始停机的时刻，定义t4为完成停机的时刻，则停机时间为T＝t4‑t1；以时间为x轴、以主机转速为y轴，制定由以下三条线段首尾连接而成的初始曲线：第一条线段为t1以前的S1，为横向线段，记为d0，第三条线段为t4以后的S0，为横向线段，记为d4，第二条线段为连接d0和d4之间的斜线段，记为d2；(2)按以下步骤修正初始曲线得到优化的停机指令曲线：(2.1)假定S1′为获得的任意时刻、任意状态下的最大主机转速；(2.2)设定输入值S0、K、θ、r和三个转速下降梯度即第一转速下降梯度h1、第二转速下降梯度h2、第三转速下降梯度h3，第一转速下降梯度h1、第二转速下降梯度h2、第三转速下降梯度h3的单位均为rpm，并要求S1‑S0＝h1+h2+h3，h1＝h3；K表示下降占比系数，θ表示相切角度，单位rad；r表示离心机有效半径，单位m；(2.3)计算相切圆半径R，单位m，将半径为R的第一个正圆分别正切于d0线段和d2线段，将半径为R的第二个正圆分别正切于d2线段和d4线段；然后将第一个正圆与d0线段相切的切点对应的时刻重新定义为t1，将第一个正圆与d2线段相切的切点对应的时刻定义为t2，将第二个正圆与d2线段相切的切点对应的时刻定义为t3，将第二个正圆与d4线段相切的切点对应的时刻重新定义为t4，将t1以前的线段重新定义为d0，将t1与t2之间的曲线定义为d1，将t3与t4之间的曲线定义为d3，将t2与t3之间的曲线重新定义为d2，将t4以后的线段重新定义为d4，d1、d2和d3通过下述步骤构建；(2.4)设置每个控制器控制周期τ，单位ms，其角度变化步长为单位rad；(2.5)构建d1的数学模型，d1的实时指令为i表示计数器；(2.6)将i清零；(2.7)设定d1的终止条件为(2.8)当不满足终止条件时，i进行累加，当达到终止条件时，记录当前i为N1，当前转速为P1，计算(i+1)转速为P1′；(2.9)构建d2的数学模型，d2的实时指令为P1‑|P1‑P1′|×i；(2.10)将i清零；(2.11)设定d2的终止条件为(2.12)当不满足终止条件时，i进行累加，当达到终止条件时，记录当前i为N2，当前转速为P2；(2.13)构建d3的数学模型，d3的实时指令为(2.14)将i清零；(2.15)设定d3的终止条件为(2.16)当不满足终止条件时，i进行累加，当达到终止条件时，记录当前i为N3，当前转速为P3；(2.17)计算停机时间，(2.18)按下式计算最大载荷变化率：g为重力加速度，单位m/s²；(2.19)调整设定输入值S0、K、θ、r，重复以上过程，直到通过模拟试验验证为满意的停机指令曲线；(2.20)固化S0、K、θ、r值，得到优化的停机指令曲线。