王伟志

(中航通飞研究院有限公司 第四研究室, 广东 珠海 519000)



Neal-Smith准则改进分析

王伟志

(中航通飞研究院有限公司 第四研究室, 广东 珠海 519000)

驾驶员在环振荡判定准则较多,其中Neal-Smith准则的应用较为普遍。但Neal-Smith准则并不能准确反映PIO趋势,与驾驶员评估结论也存在一定差异。根据Neal-Smith准则进行飞机纵向驾驶员在环振荡分析的基本方法与程序,结合系统频域响应估算工具,分析得出满足系统性能要求的驾驶员相位补偿和增益区域,并基于该区域面积定义了新的PIO判断准则。与现有Neal-Smith准则相比,新的PIO判断准则可反映一类和二类PIO趋势随闭环系统参数的连续变化情况。

驾驶员在环振荡; Neal-Smith准则; 频域响应估计; 驾驶员工作区

0 引言

驾驶员在环振荡(PIO)指由于驾驶员的操纵而引起飞机持续或不可控的振荡[1]。因为该定义容易让人误解PIO的发生是驾驶员的责任,所以现今PIO一般定义为一种不利的人机耦合现象,即驾驶员操纵飞机时飞机发生持续或不可控的振荡[2]。

PIO是飞机、驾驶员和诱发因素三种因素共同作用的结果。由于驾驶员的自我调节机制具有很强的适应性,对该机制的研究还远未成熟。严重PIO往往导致灾难性后果,因此对严重PIO现象的复现存在较大困难,这也制约了对PIO的研究。基于此,对PIO的研究从未间断。目前,一般将PIO分为三类:一类PIO发生在将人机闭环系统等效为具有延迟环节的线性系统中,系统延迟导致高频相位梯度增大,使得更容易发生PIO;二类PIO主要是由实际控制系统元件的速率/位置限制引起;三类PIO是由除速率/位置限制因素以外的非线性因素引起[3]。……