一种基于互补滤波的自动油门推力确定方法及装置与流程

本申请属于自动飞行控制设计领域，特别涉及一种基于互补滤波的自动油门推力确定方法及装置。

背景技术：

1、飞行的速度，一般指马赫数或者表速，对于飞机来说是一个比较重要的参数，由于每个飞机都有其飞行包线，因此，飞行速度既不能太大，也不能太小。

2、如果让飞行员自己通过油门来控制速度，显然会增加飞行员的负担。所以一般都采用自动油门来进行速度的控制。但是当存在高频阵风或者紊流时，受阵风直接影响的空速信号反馈给推力，发动机推力将变得不平静(即猛烈的改变发动机推力)，这样会增加飞行员的焦躁感，并且对发动机的寿命也会产生不利影响。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种基于互补滤波的自动油门推力确定方法及装置，以提高推力的平静度。

2、本申请第一方面提供了一种基于互补滤波的自动油门推力确定方法，主要包括：

3、步骤s1、获取飞机飞行时的当前空速及纵向加速度；

4、步骤s2、对期望空速与当前空速的差值进行第一一阶滤波后形成第一输入信号，同时对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后形成第二输入信号，其中，第一一阶滤波的时间常数大于第二一阶滤波的时间常数；

5、步骤s3、将所述第一输入信号与所述第二输入信号的差值经拉普拉斯变换后形成发动机油门杆指令；

6、步骤s4、根据所述发动机油门杆指令解算发动机推力。

7、优选的是，步骤s2中，对期望空速与当前空速的差值进行第一一阶滤波后形成第一输入信号包括：

8、

9、其中，vac为期望空速，va为当前空速，k1为滤波器参数，t1为时间常数，s为拉普拉斯算子，sig1为第一输入信号。

10、优选的是，步骤s2中，对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后形成第二输入信号包括：

11、

12、其中，nx为纵向加速度，k2为滤波器参数，t2为时间常数，s为拉普拉斯算子，sig2为第二输入信号。

13、优选的是，在对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后进一步包括：

14、对滤波值进行[-0.05,0.05]的限幅。

15、本申请第二方面提供了一种基于互补滤波的自动油门推力确定装置，主要包括：

16、空速与纵向加速度获取模块，用于获取飞机飞行时的当前空速及纵向加速度；

17、互补滤波模块，用于对期望空速与当前空速的差值进行第一一阶滤波后形成第一输入信号，同时对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后形成第二输入信号，其中，第一一阶滤波的时间常数大于第二一阶滤波的时间常数；

18、发动机油门杆指令计算模块，用于将所述第一输入信号与所述第二输入信号的差值经拉普拉斯变换后形成发动机油门杆指令；

19、发动机推力解算模块，用于根据所述发动机油门杆指令解算发动机推力。

20、优选的是，所述互补滤波模块包括第一一阶滤波单元，所述第一一阶滤波单元被设置成：

21、

22、其中，vac为期望空速，va为当前空速，k1为滤波器参数，t1为时间常数，s为拉普拉斯算子，sig1为第一输入信号。

23、优选的是，所述互补滤波模块包括第二一阶滤波单元，所述第二一阶滤波单元被设置成：

24、

25、其中，nx为纵向加速度，k2为滤波器参数，t2为时间常数，s为拉普拉斯算子，sig2为第二输入信号。

26、优选的是，所述互补滤波模块还包括限幅器，用于在对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后，对滤波值进行[-0.05,0.05]的限幅。

27、本申请通过互补滤波，可以相互独立的设计控制回路的稳定性和扰动特性，使得发动机推力能够平稳输出，抑制高频阵风对发动机推力带来的影响。

技术特征：

1.一种基于互补滤波的自动油门推力确定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于互补滤波的自动油门推力确定方法，其特征在于，步骤s2中，对期望空速与当前空速的差值进行第一一阶滤波后形成第一输入信号包括：

3.如权利要求1所述的基于互补滤波的自动油门推力确定方法，其特征在于，步骤s2中，对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后形成第二输入信号包括：

4.如权利要求3所述的基于互补滤波的自动油门推力确定方法，其特征在于，在对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后进一步包括：

5.一种基于互补滤波的自动油门推力确定装置，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的基于互补滤波的自动油门推力确定装置，其特征在于，所述互补滤波模块包括第一一阶滤波单元，所述第一一阶滤波单元被设置成：

7.如权利要求5所述的基于互补滤波的自动油门推力确定装置，其特征在于，所述互补滤波模块包括第二一阶滤波单元，所述第二一阶滤波单元被设置成：

8.如权利要求7所述的基于互补滤波的自动油门推力确定装置，其特征在于，所述互补滤波模块还包括限幅器，用于在对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后，对滤波值进行[-0.05,0.05]的限幅。

技术总结本申请属于自动飞行控制设计领域，特别涉及一种基于互补滤波的自动油门推力确定方法及装置，该方法包括：步骤S1、获取飞机飞行时的当前空速及纵向加速度；步骤S2、对期望空速与当前空速的差值进行第一一阶滤波后形成第一输入信号，同时对所述纵向加速度进行第二一阶滤波后形成第二输入信号，其中，第一一阶滤波的时间常数大于第二一阶滤波的时间常数；步骤S3、将所述第一输入信号与所述第二输入信号的差值经拉普拉斯变换后形成发动机油门杆指令；步骤S4、根据所述发动机油门杆指令解算发动机推力。本申请使得发动机推力能够平稳输出，抑制高频阵风对发动机推力带来的影响。技术研发人员：朱家兴,张冬,杜帅,崔鹏,王鹤受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/23