飞机电传操纵及模拟加载系统实验台开发孟忱;郝魁红;何永勃【摘要】Experimentalplatformforairplanefly‐by‐wireandelectricloadingsystemisdesignedtostudytheperformanceofairplanefly‐by‐wirecontrolsystemandprovidetheexperimentalbasisforthesystem.Hardware‐in‐the‐loop(HIL)simulationofairplanecontrolsystemcanbecompleted.Studentscanadjusttheaircraftattitudebyajoystickoftheexperimentalplatformtosimulateaircraftflightattitudeadjustment.Itcanalsodoexperimentssuchaspermanentmagnetsynchronousmotorsystemidentification,parameterdebugginginPIDcontrol,electricloadingandthefaultsimulationofthefour‐redundancyaircraftrudder.Itcanmakestudentsbetterunderstandthefour‐redundancyEMAhowtowork.Italsoprovideaplatformfortheresearchoffly‐by‐wiresystem.%为研究飞机电传操纵系统性能、给电传操纵系统设计提供实验依据，设计开发了飞机电传操纵及模拟加载系统实验台，实现全机飞控操纵系统半物理仿真。学生可以通过实验台操纵杆对飞机姿态进行调整，模拟飞机飞行过程中的姿态调整。并可完成永磁同步电机系统辨识、PID参数调试、电动加载模拟以及四余度方向舵故障模拟的实验，使学生更好熟悉四余度EMA机电作动器工作原理，为电传操纵系统的试验研究提供了平台。【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】6页(P105-110)【关键词】飞机电传操纵系统;实验平台;模拟加载系统;四余度EMA;半物理仿真【作者】孟忱;郝魁红;何永勃【作者单位】中国民航大学航空自动化学院，天津300300;中国民航大学航空自动化学院，天津300300;中国民航大学航空自动化学院，天津300300【正文语种】中文【中图分类】V249.4;G484飞机电传操纵系统是现代民航客机主要的电子飞行操纵系统,具有机械操纵系统无法比拟的优点,除了重量轻,体积小之外,还可以进一步改善飞机的操纵品质,对飞机结构变化的影响不敏感,并能减少维护工作量以及更容易与自动飞行控制系统相耦合[1]。但是,由于系统复杂,涉及电传、液压、余度管理等,目前国内高校用于研究和教学的平台很少,功能也很不完善。本实验台的设计采用了永磁同步电动机控制、电动加载模拟、余度管理等多项先进技术,可以实现全机飞控操纵系统半物理仿真,不仅可以用来检测电传操纵系统整体及相关零部件的可靠性,还能为研发电传操纵系统提供基础数据,帮助学生详细了解飞机在多种状况下的工作状态,对系统性能深入掌握,增强系统排故能力很有意义。1.1系统联调功能系统联调是对飞机电传操纵及模拟加载系统提供视景仿真和实验环境,通过操纵杆对飞机姿态进行调整,同时向副翼、升降舵和方向舵下发运动指令,模拟飞机真实飞行过程中的姿态调整,从而实现全机飞控操纵系统半物理仿真。1.2永磁同步电机系统辨识功能永磁同步电机有诸多优点,但具有强耦合和强非线性的特点,电机系统稳定性易受环境影响,为保证相关的控制算法有效运行,首先需要获得电机相关参数,对电机系统进行辨识[2-8]。本实验台具有对永磁同步电机进行电流环、速度环以及位置环辨识的功能。1.3永磁同步电机PID参数调试功能PID控制器性能与其控制参数密切相关[9],因此所研制的实验台应具备PID参数调试的功能,本实验台可以展开对PID控制器参数进行合理优化的研究。1.4电动加载模拟功能电动加载系统是用来模拟飞行器舵机在飞行过程中受到的空气动力力矩载荷,是一种地面半实物仿真设备[10]。本实验台采用该系统取代过去的现场试验,具有良好的可控性、无破坏性、全天候以及操作简单方便的优点,并且这种试验可以多次重复,其经济性是原有的现场试验所无法比拟的。1.5四余度方向舵的PID参