[发明专利]一种飞行器仿真系统及其仿真方法

权利要求书

1.一种飞行器仿真系统，包括顺次连接的操纵机构、传动机构、执行机构和控制机构，其特征在于，所述飞行器仿真系统还包括反馈机构，所述反馈机构设置在所述控制机构和所述执行机构之间，所述反馈机构用于采集所述传动机构和执行机构上的信号，并将所述信号反馈回所述控制机构，所述控制机构接受所述信号后计算得到负荷信号并传送给所述执行机构。

2.根据权利要求1所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述执行机构包括伺服驱动器和伺服电机，所述伺服电机与所述传动机构连接，所述伺服驱动器与所述控制机构连接，所述伺服电机用于驱动所述传动机构。

3.根据权利要求2所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述飞行器仿真系统还包括电流环组件，所述电流环组件设置在所述伺服驱动器中，所述电流环组件用于实时控制所述伺服驱动器中电流大小。

4.根据权利要求2所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述反馈机构包括力传感器和信号采集器，所述力传感器设置在所述传动机构与所述伺服电机之间，且所述力传感器与所述信号采集器电连接，所述信号采集器与所述控制机构连接，所述力传感器用于实时检测所述传动机构上力的大小，所述信号采集器用于将所述力传感器上的信号实时传递给所述控制机构。

5.根据权利要求4所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述反馈机构还包括位移传感器，所述位移传感器与所述信号采集器电连接，所述位移传感器设置在所述传动机构上，所述位移传感器用于实时采集所述传动机构上的位移信号，所述信号采集器将所述位移信号采集后实时传递给所述控制机构。

6.根据权利要求4所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述控制机构包括飞控计算机和操纵负荷计算机，所述飞控计算机与所述操纵负荷计算机连接，所述操纵负荷计算机与所述信号采集器电连接，所述飞控计算机向所述操纵负荷计算机传递所需的飞行状态参数，所述操纵负荷计算机用于输出负荷信号。

7.根据权利要求6所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述飞行器仿真系统还包括线性控制器，所述线性控制器设置在所述操纵负荷计算机上，所述线性控制器根据所述信号采集器的采集信号计算所述负荷信号。

8.根据权利要求7所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述飞行器仿真系统还包括PID控制器，所述PID控制器设置在所述操纵负荷计算机上，所述PID控制器用于计算和修正所述负荷信号，所述PID控制器中设置有传递函数，所述传递函数为：

G(s)=Kp(1+1Tis+Tds)]]>

其中，K_p为比例系数，T_i为积分时间常数，T_d为微分时间常数，所述传递函数用于减小所述负荷信号的偏差值。

9.根据权利要求8所述的飞行器仿真系统，其特征在于，所述飞行器仿真系统还包括多余力补偿器，所述多余力补偿器设置在所述操纵负荷计算机上，所述多余力补偿器用于消除或减小所述伺服电机上的多余力矩。

10.一种基于权利要求1-9所述的飞行器仿真系统的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：

步骤1：向操纵机构上施加力；

步骤2：反馈机构检测并采集所述操纵机构上的力信号；

步骤3：所述反馈机构将力信号传递给控制机构，所述控制机构通过所述力信号计算得到负荷力信号；

步骤4：所述控制机构将所述负荷力信号传递给执行机构，所述执行机构将所述负荷力信号转换为负荷力，所述负荷力通过传动机构，传递给所述操纵机构，使所述施加力与所述负荷力达到平衡；

其中，反馈机构实时检测所述操纵机构上的力，若所述施加力与所述负荷力未平衡，则将所述施加力与所述负荷力的偏差值通过所述反馈机构反馈给所述控制机构，所述控制机构对所述负荷力进行修正，并重复步骤2-4，使所述施加力与所述修正的负荷力达到所要求的动态平衡范围。