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海空两用固定翼飞行器过载电路的仿真设计*

2022-08-30栾雨佳刘清成曹竹浩张芳洲赵文龙郑璐瑶陈正扬

科技与创新 2022年17期

栾雨佳,刘清成,王 涵,曹竹浩,张芳洲,赵文龙,郑璐瑶,陈正扬

(1.上海工程技术大学航飞学院,上海 201620;2.上海机电工程研究所,上海 201109)

飞行器的机动性(也称敏捷性[1])是指飞行器在一定的时间间隔内改变飞行状态的能力。战斗场对飞行器的机动性的要求较高,否则就容易被敌方火力击中。飞行状态变化范围越大,改变状态所需的时间越短,飞机的机动性越好,这是评价飞行器性能的主要指标之一。随着海空两用固定翼飞行器武器系统对抗的加剧,中国对飞行器机动性也逐渐提高要求,从而减小被武器系统摧毁的概率[2],因此研发一套高机动过载控制系统迫在眉睫。

本文根据Multisum电子仿真软件[3-5],设计了基于NE555芯片[6-7]的可调PWM双路差动油门电路原理图,从而实现飞行器的侧向过载,易于在各式过载飞行器进行推广与应用。

1 海空两用飞行器过载系统分析

目前市场上,海空一体固定翼飞机基本采用方向舵和副翼进行机动转弯,而单电机或者多电机控制系统采用油门信号同时功率放大驱动,这样加大了推力,但是对于转弯机动过载设计不利,本项目采用双电机差速控制电路设计,当油门遥杆左上或者右上拨动,可以实现察打机的左加速转弯或者右加速转弯,从而在不损失较大速度的前提下,完成飞机的机动转弯,减小被武器系统摧毁的概率,增加海空一体固定翼无人机的生存力,其控制系统原理框图如图1所示。

如图1所示,通过油门电路控制系统,产生PWMa和PWMb输出,当油门杆朝右上拨动的时候,avg(PWMa)>avg(PWMb),左电机转速大于右电机转速,飞机根据拨动的行程将向右偏转或者急速向右偏转;……

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