飛行控制系統的案例
仿生撲翼飛行器的控制系統
撲翼飛行器Nano Humming Bird
無線控制系統
控制系統可以實現撲翼微型飛行器飛行姿態的轉換，主要是通過控制信號實現直流電動機轉速和扭矩的改變，進而實現對撲動頻率和撲動扭矩的控制；同時其還具備對電磁方向舵的控制功能進而實現飛行方向的轉變，即實現飛行器偏航。
撲翼飛行器大部分需額外增加控制系統進行機翼驅動和控制。
對于固定翼和旋翼的飛行器，最簡單的控制方法就是多通道遙控器與接收機的開源控制。
但由于撲翼飛行器本身易受擾動，當飛行環境的變化對機身產生額外的擾動時，飛行器本身不能及時自穩，只能依靠操縱手來手動修正飛行姿態，該方法對操作經驗提出了很高的要求。
此外，國內外已存在一些較為成熟的飛控系統，其中典型的是蘇黎世聯邦理工學院（ETH）推出的開源多功能飛控板Pixhawk，但其總重大（25g）、功能多，不完全適應撲翼飛行器的控制要求。
智能控制與自主飛行
在航空領域常見的多種飛行器控制系統中，技術最成熟的方法為比例積分微分控制法（Proportion Integral Differential，PID）。
展開 四軸飛行器姿態控制系統設計
四軸飛行器姿態控制系統設計_劉峰.pdf
自動控制技術在飛行器動力系統中的應用
智能推進控制；
f. 綜合部件驗證。
其中自動推進系統設計，它的控制系統不依賴駕駛員，并在特定任務剖面類達到最佳加性能，同時對環境的影響最小。
還能調整系統特性，使各個部件的壽命最長，因而改善推進系統的壽命和安全性。自動控制技術在飛行器的控制中應用越來越廣，再如無人機的飛行控制從推進控制到飛行姿態的智能自動控制。
新技術的快速應用如：采用數字電調技術，對發動機實時監測和故障診斷，對飛機推進系統進行一體化數字最佳控制；光纖傳感器的廣泛應用；光纖控制系統綜合、超大規模集成電路的應用。都極大地加速著飛行器動力系統的發展。
4、結束語
科學家高歌提出，我們應當加大力度發展新型發動機如：真空零點能發動機、反物質發動機。
當前有好多種高性能發動機不斷取得突破和進展如：超燃沖壓發動機，脈沖爆震發動機。 在發展型號的同時應該著手預研究，重視預研的重要性。【3】作為航空航天學院的探控系學生，面對我國發動機技術基礎差，與領先國家存在著巨大差距，發動機發展日新月異的時代，我們面臨的是機遇也是挑戰，當奮起直追，強大我國航空航天事業！
參考文獻：【1】宋筆鋒主編《航空航天技術概論》 國防工業出版社 【2】王如根、高坤華編著《航空發動機新技術》 航空工業出版社 【3】吳大觀著《航空發動機研制工作論文集》航空工業出版社
參考文獻：
【
1
】
展開 基于Nastran軟件的飛行器舵系統模態研究
摘 要：本文基于Nastran軟件的模態計算方法，研究了飛行器舵系統模態敏感因素，可以指導舵系統結構剛度設計，舵面剛度和舵軸剛度變化對舵系統旋轉頻率和彎曲頻率均有影響，其中對舵系統彎曲頻率影響相對較大；舵機剛度和搖臂剛度變化主要對舵系統旋轉頻率有影響，對彎曲頻率影響很小；舵軸軸承支撐剛度變化主要對舵系統彎曲頻率有影響，對旋轉頻率影響很小。
關鍵詞：Nastran；飛行器；舵系統；模態
1 引言
舵系統是飛行器控制系統的重要執行機構[1]，與以往傳統的飛行器結構相比，新型飛行器舵尺寸與質量占比越來越大，舵自身模態對整體結構姿態的影響較大，控制系統設計不準確，可能會導致產品飛行時失控[2]；同時，舵系統具有強非線性，飛行時，在氣動力作用下，舵系統低頻頻率可能會與飛行器彈性頻率耦合，導致飛行器失穩，當舵系統旋轉頻率和彎曲頻率靠近時可能會導致飛行器發生顫振破壞。
目前舵系統動力學特性主要是靠模態試驗驗證，缺少在舵系統設計完成之后即對模型進行動力學建模和分析評估[3]。舵系統涉及多個結構的配合并且有較多間隙，上述對舵系統動力學特性有較大影響；舵系統模態試驗不能考察系統各環節對舵系統整體動態特性的影響，而且工程實際中存在舵系統試驗模態值偏低及一致性較差的問題[4]。因此，有必要基于仿真計算方法對飛行器舵系統模態敏感因素進行研究，以便指導舵系統結構設計，滿足舵系統模態要求。
本文基于Nastran軟件的模態計算方法，開展理論分析及仿真計算研究，工程應用價值明顯。以某飛行器舵系統為研究對象，其主要由空氣舵（舵面和舵軸）、舵機和傳動機構組成，傳動機構包括舵軸支撐軸承、搖臂和銷軸等結構。舵系統工作模式是舵機將電能轉換為機械能產生直線運動，通過傳動機構帶動舵面偏轉。
展開 
知道美軍為啥不選波音戰斗機了，自己監督自己，新飛機不給模擬器
一切證據都表明波音737 MAX客機新安裝的控制系統的安全評估存在疏漏，航空認證也沒有盡責，最令人氣憤的是他們竟然讓波音公司自己監督自己，這可能嗎？這絕對不可能呀，普天下都是寬以律己呀。人設的原因，最令人痛心。
美國聯邦航空管理局的工程師其實已經發現，波音提交的安全評估存在問題，比如安全報告沒有標出新型飛行控制系統的全部動力，為了防止飛機空中失速，飛行控制系統可以轉動飛機的水平翼，讓機頭朝下，控制系統轉動尾翼的速度要比安全評估標出的速度高出三倍多。中國航空愛好者普遍認為，這是客機失事的最主要原因。
波音737-8客機水平翼的實際轉動角度小于0.6度，但去年獅航公司610航班墜毀之后，波音公司首次向各個航空公司提供的“操縱特性增加系統”操作手冊則把角度標成2.5度。印尼獅航失事之后的調查顯示，波音737 MAX客機上伸出機外的唯一的傳感器失靈，導致飛機墜毀之前飛行控制系統被啟動了多次，機頭不斷向下翻轉，飛行員則拼命把飛機向上拉抬。這就表明，新型飛行控制系統的某個部件一旦出現故障，飛行員就無法完全控制飛機。
據俄羅斯衛星網透露，波音新型飛機安裝了機動特性增強系統（MCAS），系統可以自動控制下壓機頭。在印尼獅航空難發生后查明，該系統可能在沒有緣由的情況下啟動，錯誤的讀取數據觸發MCAS下壓機頭，而飛行員并沒有全面了解這一系統。美國西南航空和美國航空公司的工會組織多次要求波音公司為737 MAX客機建造飛行模擬器，但波音公司以及美國民航局卻決定，飛行員無需額外培訓，只需在iPad軟件上學習可能出現的故障掌握飛行軟件的運作情況。
YF32
但是，飛行員學習新型飛機的駕駛需要用在飛行模擬器上訓練很多飛行小時，波音737 MAX客機的培訓僅借助iPad軟件學習，理由是飛行員里很多人都駕駛過波音737型客機。
展開 暢想未來城市空中交通（UAM）：霍尼韋爾可以做點啥？
根據飛行器所需功率的要求，霍尼韋爾能夠提供多種渦輪發電機組的解決方案，既可以使用渦軸發動機，也可以使用APU來驅動發電機。
在APU領域，霍尼韋爾算是業界翹楚了。APU一般藏在民航客機的尾部，在飛機主發動機啟動之前，飛機在地面時艙內的空調、照明等等一切電力需求，全都來自于這臺小小的輔助動力裝置。該公司近期還推出
了兆瓦級的渦輪發電機
，它是由一臺
HGT1700型號APU
和
一臺1兆瓦發電機
組成。該方案中的HGT1700APU就是空客A350飛機的標配。想象一下，能容納數百人的機艙所需的電力都由APU一肩承擔，它的力量有多強大！
搭配
這款APU的混動系統，為飛行器提供的發電功率高達1兆瓦
。它還能使用綠色可持續航空燃料，減少碳排放，使空中出行更加環保。
飛行控制系統Flight Control System
動力問題解決了，現在開始飛行吧！自己開嗎？這對于大多數人來說，挑戰太大了。也許，交給自動飛行控制系統是個不錯的注意。
飛行控制系統是飛行器的組成部分。該系統可用來保證飛行器的穩定性和操縱性、提高完成任務的能力與飛行品質、增強飛行的安全及減輕駕駛員負擔。若飛行控制指令是由系統本身自動產生，則為自動飛行控制系統。自動飛行控制系統能使飛行員長時間不采取手動操縱，依然能夠保持飛機的穩定性，實現自動飛行及精準垂直起降。要使小巧玲瓏的飛行器兼備優異性能，無異于螺獅殼里做道場。霍尼韋爾開發了一款緊湊型電傳飛控系統，將飛行控制系統集成在一個僅有平裝書大小的計算機中。
展開 談談eVTOL主機廠所需的關鍵技術
但必須注意的是，現有的工業級無人機技術僅能用于原理樣機試驗，而不可能支持eVTOL走完適航審定過程：
首先，適航規章（
B
分部）的條款對飛行性能和飛行品質均有較嚴苛的規定，為了保證安全性，飛行控制系統需要在因故障降級后仍需要一定的飛行性能和飛行品質，故障引發安全關鍵功能失效的概率要足夠小，這些是現有工業無人機設計流程無法保證的，必須借鑒現代民用飛機控制系統設計的流程、經驗和試驗，這通常需要超過百人的專業團隊完成，特別是
eVTOL
被大家寄希望能夠全自動運行，需要在故障診斷、隔離、恢復、重構等方面由巨大且完備的邏輯集，進一步提升了工作量和難度。
其次，飛行控制系統包含的設備和軟硬件研制過程均需要遵循復雜的過程控制、安全性評估、測試驗證等環節，涉及到多種專業方向和巨大的工作量，特別是
eVTOL
高度自動化運行需要海量的邏輯判斷鏈條，進一步提升了驗證工作量。
此外，為了降低成本和系統復雜度，
eVTOL
的飛行控制系統的部分功能將很可能集成進綜合航電系統中，背后的設計思路、標準體系、軟硬件架構均與工業無人機技術不同。
從這幾個角度看，脫胎于無人機或互聯網技術的
eVTOL
主機廠較難支撐飛行控制系統的全面開發，前期的文章也提到過可能的解決途徑，即將專業且工作量巨大的飛行控制系統設計環節，如軟硬件設計和驗證、故障診斷、隔離和恢復等策略交由（已有的或由多個主機廠形成聯盟共同組建的）專門的飛行控制系統廠商來完成，主機廠則將精力集中在系統架構、控制律、故障重構等方面。
展開 空調制冷系統的控制邏輯和常用控制系統
控制系統對于很多設備來講就相當于一個大腦，指揮著設備系統各個部件的協作運行。因此，今天我們就來講一講空調控制系統的邏輯和幾大類常用控制系統。
空調控制系統的邏輯
制冷空調系統的控制簡單來說，就是通過人機界面將我們希望機組每一個部件如何動作，通過軟件語言編寫， 再通過硬件來實現出來。
1、控制系統和信號的分類
自動控制系統按照原理，一般可以分為開環控制系統和閉環控制系統。
制冷空調系統一般采用閉環控制，也叫反饋控制系統，利用輸出量同目標值的偏差對系統進行控制，可以獲得比較好的修正和穩定的控制。定時檢測輸出量的實際值，將輸出量的實際值與目標值進行比較得出偏差， 用偏差值產生控制調節作用去消除偏差， 使得輸出量維持目標值。
控制系統的基本要求有三個方面， 穩定性，快速性， 準確性；當前的制冷空調系統中使用的控制板以單片機和PLC為主，標準化的小型批量設備一般采用單片機居多，工程項目類設備和非標準化產品以PLC居多。
制冷空調控制系統的信號包括輸入側和輸出側，簡單的可以分為數字信號和模擬信號。比如一般我們常說的各種保護開關接入控制板，給出的輸入信號就是數字信號，定速壓縮機和定速風扇電機的控制線路接入控制板，輸出信號就是數字信號，溫度傳感器和壓力傳感器等轉成為電壓電流電阻信息接入控制板，這個輸入信號就是模擬信號，對外部輸出的標準信號，比如0～10V， 4～20mA等信號用來驅動電子膨脹閥的信號就屬于模擬信號，制冷空調系統的控制板就是定時獲得輸入信號，通過邏輯計算，決定輸出量大小，然后通過輸出來改變系統每一個零部件的狀態。
2、制冷空調系統的常用控制方法
1） 開關型控制
開關控制的方法廣泛應用在大量的家用制冷空調設備和中小型的簡單制冷設備中。
展開 西門子PLC控制系統和繼電器控制系統的聯系與區別
西門子PLC
控制系統和繼電器控制系統，這是實現自動控制所采用的兩種不同手段，對生產具有重要的作用。但是它們在使用的過程中，并非是毫無聯系的，
PLC
控制系統和繼電器控制系統既有著聯系又有著區別。下面北京天拓四方工程師就跟大家說說
PLC
控制系統和繼電器控制系統的聯系和區別：
一、
PLC
控制系統和繼電器控制系統聯系是：
1、采用
PLC
控制，往往在采集輸入信號時，可能需要用到繼電器。在輸出控制信號時，還要用繼電器做“功率放大”。要實現什么樣的控制，是被控制的對象和你自動控制的目的所決定的，與采用什么手段無關。
2、兩種方法基本上都可以實現同一種功能：它們的運用都需要“門電路”的知識。門電路就是“與門”、“非門”、“或門”之類的知識。
二、
PLC
控制系統和繼電器控制系統的差別：
1、繼電器控制系統適用于簡單一些的邏輯控制，而
PLC
可以實現更復雜的邏輯控制。
2、是實現控制邏輯所用的硬件不同：繼電器控制系統，其邏輯功能由傳統的繼電器來完成的，比如控制時間，就有相應的時間繼電器。繼電器的動作一般與電磁有關；
PLC
是可紡編程控制器，它是基于各種“門電路”的一種集成式的控制器。其式作狀況與計算機更接近些。對于已經接好的線路，可以通過改變PCL的程序來改變控制邏輯和參數，具有更靈活的運用方式。
展開 永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
因此確定實際的控制周期為83.3μs，在PWM比較器的三角波的地點和頂點各對永磁電機進行一次控制。
因此確定整個系統仿真模型的仿真參數：
1 . 被控對象的仿真步長為100ns；
2 . PWM比較器的仿真步長為100ns；
3 . 控制器的仿真步長為83.3μs；
控制器仿真模型通過PWM比較器通過異步中斷的方式觸發運行。
永磁同步電機控制系統模型概述
為保證每個控制時刻電流采樣與PWM信號的同步，在模型搭建時可以采用Function Call子系統或者Enable子系統，如下圖所示，此時PMSM Controller的運行不與時間同步，而與PWM比較器輸出的trigger同步（圖中的from模塊的INT標識）
基于Function Call的PMSM控制器模型
PWM比較器產生控制器模型觸發信號
整個系統仿真模型建模完成后，點擊Simulink的左側模型的圖標，選擇Colors，查看Simulink模型中不同模塊的仿真速率。如下圖所示，其中紅色表示仿真步長為0.1μs。
展開 【見多識廣】導彈是靠什么鎖定并追上飛機的？
空空導彈之所以發射后能跟蹤目標，是因為它有目標探測系統，也就是我們通常所說的導引頭，以及控制導彈轉向的飛行控制系統。導彈發射后，導引頭鎖定跟蹤目標，并把目標的運動方向、速度等信息實時傳送給導彈的飛行控制系統，從而控制導彈飛向目標。
雷達導引頭是雷達型空空導彈的重要組成部分，主要功能是截獲并跟蹤要獵殺的敵方目標。
作為雷達型空空導彈的“眼睛”
主動雷達導引頭看得遠的秘訣是什么呢?
主動雷達導引頭通常由天線、微波接收機、位標器、發射機和中頻接收機組成，通過發射電磁波束再接收目標的反射波來探測目標信息。
簡單地講，雷達導引頭工作時就像一個人在夜里打著手電筒找東西，目標就是導彈要找的“東西”。“手電筒”是導引頭的發射裝置，而“人的眼睛”就是導引頭的接收裝置。
為了遠距離發現目標，尤其是實現對隱身目標的探測和跟蹤，就必須提高導引頭的作用距離，主動雷達導引頭怎么才能看得更遠呢？
一是可以將“手電筒”升級為大功率手電，也就是提高導引頭發射機的輻射功率，使其發射的電磁波束能照射到更遠的目標。
二是增強“眼睛”發現目標的能力，就如同視力好的人可以清晰地看到更遠處的東西，對于空空導彈雷達導引頭來說，一般會通過提高雷達接收機的靈敏度，或者使用更先進的信號增強算法，使雷達導引頭能夠分辨出更遠處目標反射的較微弱回波信號。
空空導彈更新換代的步伐從未停止，因此雷達導引頭看得更遠、看得更準、看得更清將是永恒的發展需求。
展開 
談談“靜氣動彈性”問題
前掠翼飛行器相比于傳統后掠翼飛機具有結構、機動、以及可控性上的優勢，如高空纏斗操控能力和更高的升阻比。但是由于扭轉發散限制了前掠翼技術的應用。最終采用復合材料定向鋪層技術才使得前掠翼驗證機出現在世人面前。盡管，還是由于技術原因，性能無法滿足需求，慢慢淡出。但是它們的美麗輪廓還是讓我們不舍。
重溫課本，回憶知識。發現我的理解還是有點偏差。于是趕快寫下來，算是給自己一個鞏固
何為靜氣動彈性？就是結構的靜變形引起氣動力的變化，而變化的氣動力又使結構發生額外的變形，當變形到某一定狀態后，結構變形和氣動力不再變化。當然這是一種理想狀態。
那么靜氣動彈性分析主要關注什么呢？
第一，就是結構變形引起的氣動力重分布。通常來說，對于理想機翼，氣動力的理想展向分布為橢圓形分布。但是由于結構變形，氣動力展向分布將重新分配。由于飛行控制系統設計中，氣動力對其影響很大，若實際飛行狀態下的氣動力與飛行控制系統設計用的氣動力差別較大，則飛行效率就會低下（操縱效率低），甚至出現飛行事故（操縱反效）。
第二，就是扭轉發散問題。這是由于結構變形和氣動力變化之間的惡性循環導致的結構變形無窮大，即結構扭轉發散。顧名思義，是機翼或者舵面的扭轉剛度不足引起的。而扭轉發散的對應速度為發散速度。
而細看這兩個問題，其實都是由于機翼的扭轉剛度不足引起。前者講述了結構變形降低了結構的使用效率，而后者則明確了扭轉剛度不足可能引起的嚴重后果。
怎么避免出現嚴重后果？
展開 《飛行仿真系統》
飛行仿真系統是基于Windows平臺下的三維飛行仿真系統，只需要市場上主流通用的PC硬件,就可以提供逼真、實時、快速、“數據驅動（Data Driven）”的可視化飛行狀況模擬，它可以同時顯示了帶有特定機場和跑道的三維視圖、飛行剖面視圖、各種儀表、各種數據曲線、各種導航圖，同時能夠提供伴音（如艙音、飛機接地聲音等等）和特效，以達到逼真的仿真效果，從而實現整個飛行過程的真實再現。
該系統是對復雜的飛機數據（該數據從QAR（快速存取記錄器）或FDR（飛行數據記錄器））進行分析的有效工具，它不僅可以直觀的顯示各種飛行參數，而且可以用于數據的分析，關聯FOQA分析軟件的分析結果，研究各種數據的內在聯系和變化規律。該系統可以用于飛行訓練，飛行安全分析，以及對于非技術人員進行展示，從而應用于飛行管理。
轉自：模擬飛行仿真系統中國官網
展開 拜騰安裝pmd 3D飛行時間傳感器 實現車內手勢控制
據外媒報道，高端智能電動汽車品牌拜騰（BYTON）宣布，將與pmdtechnologies ag公司合作，在其首輛量產車型M-Byte SUV的車內手勢控制攝像系統（in-car gesture control camera system）中安裝pmdtechnologies的3D飛行時間傳感器（3D Time-of-Flight sensor）。該攝像系統將用于運行M-Byte SUV的48英寸共享全面屏（SED）。
拜騰的產品線定位為下一代智能設備，融合了先進數字技術，為顧客提供智能、安全、舒適和環保的駕駛和移動出行體驗。M-Byte是一輛中型電動SUV，也是拜騰的首款車型，將于2019年底投產。
pmdtechnologies ag.公司首席執行官Bernd Buxbaum博士表示：“隨著車輛的功能變得越來越多，自然交互成為了簡化人機界面的重要工具。拜騰是行業內的重要創新者之一，與其合作使pmd公司能夠展示我們全日照3D傳感器的潛力，這是其他3D技術無法做到的。”
pmdtechnologies ag公司與英飛凌技術公司（Infineon Technologies AG）聯合研發的3D飛行時間傳感器已經用于智能手機、機器人、VR/AR頭顯以及現在的車輛中。在拜騰的M-Byte車型中，飛行時間傳感器（ToF sensor）可讓汽車乘客利用手勢接聽手機，或是通過共享全面屏播放最喜歡的音樂。
pmd公司的3D飛行時間傳感器安裝在M-Byte攝像頭的上方，有一組照明燈，可不斷地向駕駛艙發射看不見的光線。該飛行時間傳感器測量攝像頭光線從物體和人（無論是靜止還是移動的）身上反彈的時間，從而實現了車內手勢控制攝像系統。
展開 英研發“讀心”頭盔 飛行員通過眨眼控制戰機
英研發“讀心”頭盔 飛行員通過眨眼控制戰機）
參考消息網9月26日報道英國《每日郵報》網站9月25日發表了題為《通過眨眼控制戰斗機：全新人工智能駕駛艙用“讀心”的增強現實頭盔取代現有儀器》的報道。
未來的精英飛行員可能會使用全新的虛擬航電設備，而不是傳統的儀表和操縱桿。
報道稱，這個全新系統將監控飛行員的一舉一動，跟蹤他們的目光和腦電波，準確地找出他們注視的目標——并且預測他們下一步要做什么。
英國航空航天系統（BAES）公司的專家說，他們的“讀心”技術將使飛行員能夠通過眨眼控制未來的戰斗機。
該系統將利用科技公司正在研發的增強現實（AR）技術，創造出能夠在現實世界的基礎上投影數據的消費者眼鏡，蘋果、谷歌和其他公司都在努力研發這一系統。
報道稱，英國航空航天系統公司首席技術專家瓊·佩奇說：“就未來概念而言，我們正在研究我們所謂的‘可穿戴式駕駛艙’。
資料圖片：英國BAES系統公布的未來六代機使用的“智能虛擬座艙”。（英國《每日郵報》網站）
資料圖片：英國“暴風”六代機的概念介紹圖，采用了很多模塊化可升級技術。（圖片來源于網絡）
“在這里，你可以去掉駕駛艙的許多實體元素，然后用投射到頭盔上的虛擬顯示屏取而代之。
報道稱，“從本質上說，它是一個只使用軟件的駕駛艙，可升級，適應性強，可改裝。
“在這樣一個世界里，我們需要考慮哪些控制對飛行員至關重要，然后使之更容易管理。
“眼球追蹤技術使你可以選擇在看一樣東西的時候將它作為重點，然后做個姿勢‘按動’按鈕，而不是在戰機上安裝一系列實體按鈕。”
報道稱，就駕駛艙的設計而言，知道飛行員在執行某項任務時的特定階段注視哪里是非常有用的。
例如，提高警報信號的有效性，以便飛行員獲得正確的提示，從而使他們更容易作出反應。
展開 