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固定翼

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江西無人機生產廠家固定翼飛機都有一個最低時速被稱做失速速度,當低于這個速度的時候飛機將由于無法獲得足夠的升力而導致舵效失效,飛機失控。通過飛機的空速傳感器我們可以實時獲知飛機的當前空速,當空速降低時必須通過增加油門或推桿使飛機損失高度而換取空速的增加,當空速過高時減小油門或拉桿使飛機獲得高度而換取空速的降低。

因此固定翼飛機有兩種不同的控制模式,根據實際情況的使用而供用戶選擇: 第一種控制方式是,根據設定好的目標空速,當實際空速高于目標空速時,控制升降舵拉桿,反之推桿;那空速的高低影響了高度的高低,于是采用油門來控制飛機的高度,當飛行高度高于目標高度時,減小油門,反之增加油門。由此我們可以來分析,當飛機飛行時,如果低于目標高度,飛控控制油門增加,導致空速增加,再導致飛控控制拉桿,于是飛機上升;當飛機高度高于目標高度,飛控控制油門減小,導致空速減小,于是飛控再控制推桿,使高度降低。這種控制方式的好處是,飛機始終以空速為第一因素來進行控制,因此保證了飛行的安全,特別是當發動機熄火等異常情況發生時,使飛機能繼續保持安全,直到高度降低到地面。這種方式的缺點在于對高度的控制是間接控制,因此高度控制可能會有一定的滯后或者波動。 

第二種控制方式是:設定好飛機平飛時的迎角,當飛行高度高于或低于目標高度時,在平飛迎角的基礎上根據高度與目標高度的差設定一個經過PID控制器輸出的限制幅度的爬升角,由飛機當前的俯仰角和爬升角的偏差來控制升降舵面,使飛機迅速達到這個爬升角,而盡快完成高度偏差的消除。但飛機的高度升高或降低后,必然造成空速的變化,因此采用油門來控制飛機的空速,即當空速低于目標空速后,在當前油門的基礎上增加油門,當前空速高于目標空速后,在當前油門的基礎上減小油門。這種控制方式的好處是能對高度的變化進行第一時間的反應,因此高度控制較好,缺點是當油門失效時,比如發動機熄火發生時,由于高度降低飛控將使飛機保持經過限幅的最大仰角,最終由于動力的缺乏導致失速。 

因此,兩種控制模式根據實際情況而選用。我們選用的是第二種控制模式,并增加了當空速低于一定速度的時候,認為異常發生,立刻轉為第一種控制模式以保證飛機的安全。

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