● 摘要
操纵负荷系统是飞行模拟器的重要组成部分，它是向飞行员提供操纵力的人感系统，该力感随飞行状态、工作模式的不同而不同，同时还要完成操纵面的实时计算。所研究的电动操纵负荷系统主要由主计算机、高速微机系统、力伺服加载系统组成。飞机操纵系统建模是飞行模拟器操纵负荷系统研究的一项基本内容，需要先建立和简化飞机操纵系统各个部分的数学模型，以得到模型杆力和杆位移的关系以及驾驶杆输入和舵偏角的传递特性。本文对典型的飞机操纵系统进行了建模研究，得到了完整的数学模型，并通过仿真验证了模型的正确性。通过建立了电动操纵负荷系统各个环节模型，组成了完整的模型。当操纵驾驶杆时，传感器测量驾驶杆上的力、位移和位移速度等信号, 以及主计算机传送的飞行高度、飞行速度等信号，通过飞行操纵数学模型实现模型力的计算，并将模型力与通过力传感器获取的实测力进行比较得到偏差信号，构造适当PID的控制算法对信号进行校正补偿之后，得到加于力伺服系统执行机构上的控制指令，驱动执行机构对驾驶杆进行加载，从而实现力感的逼真模拟。作为飞行模拟器的子系统，系统在实现完成后，进行了动态力和静态力的的实验和验证，基本满足飞行模拟器的要求。同时为飞行模拟器操纵负荷系统的进一步研究，提供了较好的依据。