GAP准则在驾驶员诱发振荡预测中的应用 被引量：4

1

作者 朱广东 李颖晖 +2 位作者 李雪松 徐浩军 孟捷 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第7期10-13,共4页

随着高增益、全权限电传飞行控制系统在大型运输机和先进战斗机上的广泛应用,非线性驾驶员诱发震荡现象不断增加,已造成多起事故,严重影响飞行安全,运用GAP准则对驾驶员诱发振荡现象预测。需要建立舵机速率限制正弦输入/三角输出描述函... 随着高增益、全权限电传飞行控制系统在大型运输机和先进战斗机上的广泛应用,非线性驾驶员诱发震荡现象不断增加,已造成多起事故,严重影响飞行安全,运用GAP准则对驾驶员诱发振荡现象预测。需要建立舵机速率限制正弦输入/三角输出描述函数模型和尼尔-史密斯驾驶员模型,运用描述函数法研究P IO的产生机理,介绍GAP准则的一般计算方法,最后运用GAP准则对某型飞机展开研究并进行仿真验证。结果表明:GAP准则物理计算高效、结果直观、意义明晰,可以有效预测P IO的发生。研究结果能为飞机飞行控制系统的设计提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 驾驶员诱发振荡 飞行控制 人机闭环 舵机速率限制 GAP准则

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基于速率限制舵机的Ⅱ型驾驶员诱发振荡预测方法研究

2

作者 黄振威 段卓毅 +1 位作者 耿建中 吕新波 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第29期199-203,共5页

为预测由于速率限制舵机引起的Ⅱ型驾驶员诱发振荡(PIO),根据速率限制舵机的特点,建立了简化的速率限制舵机模型,在时域内对其动态特性进行了仿真分析,针对速率限制舵机非线性的特点,采用了描述函数法来研究闭环系统的特性,推导了饱和... 为预测由于速率限制舵机引起的Ⅱ型驾驶员诱发振荡(PIO),根据速率限制舵机的特点,建立了简化的速率限制舵机模型,在时域内对其动态特性进行了仿真分析,针对速率限制舵机非线性的特点,采用了描述函数法来研究闭环系统的特性,推导了饱和速率限制舵机的描述函数模型,研究了Gap准则预测II型PIO的具体方法。最后,通过一个简单的算例,介绍了这种预测方法的整个过程。该方法简便明晰,为非线性人机闭环系统的PIO预测提供了一种参考。 展开更多

关键词 驾驶员诱发振荡(pio) 速率限制舵机 描述函数 负倒描述函数 Gap准则

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PIO研究中的驾驶员控制行为模型 被引量：1

3

作者 闵桂龙 徐浩军 +1 位作者 蔡军 裴彬彬 《电光与控制》 北大核心 2012年第10期70-73,共4页

建立科学有效的驾驶员控制行为模型是驾驶员诱发振荡(PIO)研究的基础。首先,根据驾驶员控制模式不同,分别建立了驾驶员的补偿、追踪和同步控制行为模型;其次,通过仿真计算研究了不同驾驶员控制行为模型对飞机PIO易感性的影响,建立含有... 建立科学有效的驾驶员控制行为模型是驾驶员诱发振荡(PIO)研究的基础。首先,根据驾驶员控制模式不同,分别建立了驾驶员的补偿、追踪和同步控制行为模型;其次,通过仿真计算研究了不同驾驶员控制行为模型对飞机PIO易感性的影响,建立含有舵机速率限制环节的人机闭环系统,使用描述函数法预测不同驾驶员控制行为模式下某型飞机的PIO发生频率。仿真结果表明,相对于驾驶员的补偿行为,同步行为更易诱发II型PIO。 展开更多

关键词 驾驶员诱发振荡(pio) 驾驶员控制行为 补偿行为 追踪行为 描述函数法

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基于神经网络驾驶员模型的PIO预测分析 被引量：3

4

作者 李伟 高正红 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第8期1961-1964,1985,共5页

在PIO研究中,拟线性的McRuer驾驶员模型,因其结构简单、能反映驾驶员基本的行为特性而被广泛采用,但在通常情况下,驾驶员的行为具有高度的非线性,而运用神经网络模型可以更精确地描述驾驶员的非线性特性。以某机为例,利用试飞数据对神... 在PIO研究中,拟线性的McRuer驾驶员模型,因其结构简单、能反映驾驶员基本的行为特性而被广泛采用,但在通常情况下,驾驶员的行为具有高度的非线性,而运用神经网络模型可以更精确地描述驾驶员的非线性特性。以某机为例,利用试飞数据对神经网络进行训练和验证,建立了神经网络模型。通过仿真运算,并用时域Neal-Smith(TDNS)准则对该飞机进行了PIO预测分析。结果表明,与McRuer驾驶员模型相比,神经网络模型可以更好地逼近驾驶员特性,据此运用TDNS准则可以很好地对PIO趋势进行预测。 展开更多

关键词 人工神经网络 驾驶员诱发振荡 Neal—Smith时域准则 人机系统

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Gap准则在Ⅱ型PIO预测中的应用 被引量：8

5

作者 孟捷 徐浩军 +1 位作者 李大伟 张建康 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1067-1070,共4页

针对Ⅱ型PIO(Pilot Induced Oscillations)严重威胁先进战斗机飞行安全的问题,提出运用Gap准则对纵向Ⅱ型PIO进行预测.建立了舵机速率限制的正弦输入/三角输出描述函数模型,改进了Neal-Smith驾驶员模型.提出运用描述函数法研究Ⅱ型PIO... 针对Ⅱ型PIO(Pilot Induced Oscillations)严重威胁先进战斗机飞行安全的问题,提出运用Gap准则对纵向Ⅱ型PIO进行预测.建立了舵机速率限制的正弦输入/三角输出描述函数模型,改进了Neal-Smith驾驶员模型.提出运用描述函数法研究Ⅱ型PIO的产生机理,推导了非线性人机系统失稳公式,得到了Gap准则的一般计算方法.应用Gap准则对某型飞机纵向Ⅱ型PIO敏感性展开了研究,并进行了时域仿真验证.结果表明:Gap准则物理意义明晰、结果直观、计算高效,能有效地预测Ⅱ型PIO的发生.研究结果可为先进战斗机飞行控制系统的设计提供重要理论依据. 展开更多

关键词 飞行控制系统 驾驶员诱发振荡 描述函数 人机系统 舵机 速率限制

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CAS对飞机PIO的影响 被引量：1

6

作者 陈廷楠 王晓东 《空军工程学院学报》 CSCD 1999年第1期14-17,共4页

利用人－机系统闭环控制理论，通过对某型飞机纵向驾驶员诱发振荡问题的研究，讨论了控制增稳系统对飞机ＰＩＯ带来的影响。

关键词 驾驶员诱发振荡 控制增稳系统 人-机系统 飞机

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用同一理论预测飞机飞行品质和PIO敏感性 被引量：3

7

作者 熊灵芳 方振平 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期227-231,共5页

用同一理论来预测评价飞机飞行品质和驾驶员诱发振荡 (PIO)是最近提出的一种方法 .它是基于改良的补偿驾驶员结构模型和提出一套确定其模型参数的方法 ,并用驾驶员感受反馈信号的功率谱来衡量飞行品质和PIO .同一理论既适用人 机线性系... 用同一理论来预测评价飞机飞行品质和驾驶员诱发振荡 (PIO)是最近提出的一种方法 .它是基于改良的补偿驾驶员结构模型和提出一套确定其模型参数的方法 ,并用驾驶员感受反馈信号的功率谱来衡量飞行品质和PIO .同一理论既适用人 机线性系统 ,也适用非线性系统 .针对某电传操纵飞机 ,用同一理论进行分析 ,其结果与其它准则作了对比 ,最后并分析了速率限制环节。 展开更多

关键词 飞行品质 驾驶员诱发振荡(pio) 驾驶员模型

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着舰过程中风切变对PIO的影响 被引量：2

8

作者 王子健 曲志刚 周思羽 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期119-124,共6页

研究了舰尾风场作用下的舰载机着舰安全性问题。建立了风切变影响下的舰载机模型,研究了风切变在舰载机着舰过程中对驾驶员诱发振荡(Pilot Induced Oscillation,PIO)的影响,研究了重新构型的舵机速率限制器在舰尾风场环境中对PIO的抑制... 研究了舰尾风场作用下的舰载机着舰安全性问题。建立了风切变影响下的舰载机模型,研究了风切变在舰载机着舰过程中对驾驶员诱发振荡(Pilot Induced Oscillation,PIO)的影响,研究了重新构型的舵机速率限制器在舰尾风场环境中对PIO的抑制作用。仿真结果表明,舰载机在着舰下滑过程中风切变对PIO的影响有限,但会使舰载机突然出现短暂的"点头"现象,导致驾驶员以高增益操纵飞机,造成作动器速率达到饱和,从而诱发PIO。采用带反馈及旁通的舵机速率限制器与速率限制器前置滤波器相配合,对由飞机操纵系统中的非线性特性引发的PIO有较好的抑制效果。 展开更多

关键词 风切变 舰载机 驾驶员诱发振荡 舵机速率限制器

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超低空空投非线性PIO预测方法 被引量：2

9

作者 魏巍 孙秀霞 +1 位作者 吕茂隆 王栋 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第6期27-32,共6页

在超低空空投下滑阶段,容易出现驾驶员诱发振荡即PIO(Pilot Induced Oscillation)问题,在此基础上分析了空投下滑拉平阶段产生PIO的主要致因,并建立含作动器速率限制的人机闭环系统,推导了闭环系统PIO发生的公式。基于同步和Neal-Smith... 在超低空空投下滑阶段,容易出现驾驶员诱发振荡即PIO(Pilot Induced Oscillation)问题,在此基础上分析了空投下滑拉平阶段产生PIO的主要致因,并建立含作动器速率限制的人机闭环系统,推导了闭环系统PIO发生的公式。基于同步和Neal-Smith驾驶员模型以及不同作动器速率饱和值运用描述函数法和GAP准则预测某型运输机PIO趋势。不同驾驶员模型PIO预测结果不同,同步驾驶员模型比Neal-Smith驾驶员模型仿真效果好,运用同步驾驶员模型进行预测,当驾驶员操纵增益绝对值大于11.5时,人机闭环系统失稳,容易产生PIO问题。仿真结果表明,若PIO是由驾驶员粗暴操纵所致,可通过减小操纵增益有效避免PIO的发生,在合理且允许范围内提高运输机舵机作动速率限制值可在一定程度避免PIO的发生。 展开更多

关键词 超低空空投 驾驶员诱发振荡 描述函数法 GAP准则

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基于缩比模型的全尺寸飞机纵向Ⅰ类PIO预测 被引量：1

10

作者 左宪帅 王立新 +3 位作者 刘杰 胡一繁 柴雪 何倩琳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2297-2310,共14页

驾驶员诱发振荡(PIO)对飞机的飞行安全构成严重威胁,在进行全尺寸飞机PIO特性评估飞行试验之前,利用与全尺寸飞机动力学相似的缩比模型进行飞行试验,对全尺寸飞机的PIO特性进行初步评估,可以达到节约试验成本和降低试验风险的目的。针... 驾驶员诱发振荡(PIO)对飞机的飞行安全构成严重威胁,在进行全尺寸飞机PIO特性评估飞行试验之前,利用与全尺寸飞机动力学相似的缩比模型进行飞行试验,对全尺寸飞机的PIO特性进行初步评估,可以达到节约试验成本和降低试验风险的目的。针对驾驶杆操纵到指令形成过程中的时间延迟这一因素诱发的纵向Ⅰ类PIO,选取带宽准则和Neal-Smith准则作为评定准则,分析了全尺寸飞机和缩比模型对应PIO评定参数的相似比例关系,并建立了基于缩比模型的全尺寸飞机纵向Ⅰ类PIO预测方法。以某型军用运输机及其缩比模型作为算例飞机进行了仿真验证,验证结果表明:分析得到的相似比例关系是正确的,基于缩比模型试验数据可以较为准确地评估全尺寸飞机的Ⅰ类PIO特性。 展开更多

关键词 缩比模型 诱发振荡(pio) 时间延迟 相似比例 仿真验证

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考虑作动器速率饱和的人机闭环系统稳定域 被引量：7

11

作者 曹启蒙 李颖晖 徐浩军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期215-219,共5页

针对作动器速率饱和引起的Ⅱ型驾驶员诱发振荡(PIO,Pilot Induced Oscil-lations)严重威胁先进战机飞行安全的问题,研究了计及作动器速率饱和的人机闭环系统稳定域.建立了考虑作动器速率饱和的人机闭环系统非线性模型,引入增广状态变量... 针对作动器速率饱和引起的Ⅱ型驾驶员诱发振荡(PIO,Pilot Induced Oscil-lations)严重威胁先进战机飞行安全的问题,研究了计及作动器速率饱和的人机闭环系统稳定域.建立了考虑作动器速率饱和的人机闭环系统非线性模型,引入增广状态变量以及饱和度函数处理速率饱和环节,应用椭球体不变集估计人机闭环系统的稳定域,得到了稳定域估计的一般算法.通过时域仿真研究了所估计的稳定域的保守性,研究了驾驶员操纵增益以及作动器速率饱和值对稳定域的影响.结果表明:稳定域法物理意义清晰、结果直观,可用于人机闭环系统稳定性的评估.研究结果可为先进战机飞行控制系统的设计提供理论依据. 展开更多

关键词 驾驶员诱发振荡 速率饱和 人机闭环系统 稳定域 椭球体不变集

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遥控模式下无人机系统纵向飞行品质评定 被引量：4

12

作者 黄成涛 王立新 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期427-431,共5页

建立了无人机系统模型,根据通信数据链存在时延、无人机飞行员不能直接感受到无人机的过载信息等特点,参照有人驾驶飞机飞行品质准则,提出了遥控模式下无人机系统纵向飞行品质的评定方法.对某算例无人机系统的纵向短周期飞行品质及驾驶... 建立了无人机系统模型,根据通信数据链存在时延、无人机飞行员不能直接感受到无人机的过载信息等特点,参照有人驾驶飞机飞行品质准则,提出了遥控模式下无人机系统纵向飞行品质的评定方法.对某算例无人机系统的纵向短周期飞行品质及驾驶员诱发振荡(PIO,Pilot-induced Oscillations)趋势进行了评定及分析.结果表明:通信数据链对无人机系统的短周期频率、阻尼等特性的影响较小;但是,无人机飞行员在地面控制站遥控操纵无人机时,通信数据链时延会增加无人机系统的延迟时间,导致闭环操纵的短周期飞行品质发生降级,并具有PIO倾向;为避免发生PIO,应避免无人机在遥控模式下执行快速机动飞行任务. 展开更多

关键词 飞机 无人机 遥控 飞行品质 驾驶员诱发振荡

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