直升机人机耦合诱发振荡分析及研究

徐鹏辉，鞠艳秋，齐 驰

(陆军航空兵学院，航电与兵器工程系，北京 101123)

直升机人机耦合诱发振荡分析及研究

徐鹏辉，鞠艳秋，齐 驰

(陆军航空兵学院，航电与兵器工程系，北京 101123)

针对直升机飞控系统和驾驶员在回路所引起的人机耦合振荡问题，提出了闭环稳定性分析方法。以某型直升机纵向辨识模型为基础，结合McRuer驾驶员模型和设计的增稳系统，构建了完整的人机耦合分析模型。综合运用经典控制理论中的基本分析方法并结合实际背景，研究了直升机固有模态的根轨迹以及时域、频域特性，对比分析了人机耦合诱发振荡的表现、原因。同时，从控制器设计和驾驶员操纵两个环节分析，提出了解决人机耦合诱发振荡的可行措施。仿真结果表明，所提出的人机耦合诱发振荡的分析方法可以定性、定量分析人机耦合振荡的物理本质并有效地解决研究问题，在飞控设计和飞行操纵应用中具有理论参考意义。

人机耦合；飞控系统；稳定性分析

0 引言

在现代直升机设计中，为获得良好的操纵品质，高增益宽频带的飞控系统已成为先进直升机设计的重要目标，这也是性能优越的直升机的必然要求，也是未来直升机设计的发展趋势。然而，当驾驶员与飞控系统同时在直升机控制回路时，飞控系统的设计必须考虑驾驶员在闭环系统的影响，否则，直升机闭环系统的性能可能会被削弱，甚至会诱发人机耦合振荡，威胁飞行安全，同时损害直升机性能并影响直升机对规定作战任务的完成情况，造成战时的巨大损失。……