摘要:飞机俯仰控制系统是需要反馈控制的非线性复杂系统之一。模糊逻辑控制器 (FLC) 是一种利用模糊逻辑原理控制此类系统的智能方法。本文对比例-微分-积分 (PID) 控制器和模糊逻辑控制器在控制飞机俯仰角方面的性能进行了比较分析。输入是升降舵偏转角,输出是飞机的俯仰角。对于模糊控制器,它由五个成员函数和十七条规则控制,这些规则根据与定制设定点相对应的控制器实际输出反复调整。方法论部分讨论了 PID 和 FLC 的设计程序。一般来说,PID 和 FLC 都符合设计要求。然而,FLC 在三个设计参数方面优于 PID,即稳定时间、超调百分比和稳态误差,分别提高了 12%、98% 和 97%。
本文概述了可穿戴游戏控制器的开发,该控制器结合了振动触觉反馈,为控制数字游戏提供了低成本、多功能和直观的界面。该设备与许多传统的触觉反馈实现不同,它将基于振动触觉的触觉反馈与基于手势的输入相结合,从而成为用户和虚拟环境之间的双向管道。该设备旨在挑战所谓的“界面”,并借鉴了行动者网络理论领域的工作,有意模糊人与机器之间的界限。这可以提供更身临其境的体验,因此直观的界面不会让用户感觉自己正在控制飞机,而是让用户成为由用户手部动作控制的飞机。该设备带来了有趣的动作和刺激。它为游戏环境中的触觉控制器在便携式和低成本解决方案方面开辟了新领域。
• 飞行管理系统 (FMS) • 移动地图 (MM) • 主飞行显示器 (PFD) • 平视显示器 (HUD) • 数据通信(飞机通信寻址和报告系统 (ACARS)、管制员-飞行员数据链通信 (CPDLC)) • 电子飞行包 (EFB) • 机组警报系统(发动机指示和机组警报系统 (EICAS)、电子中央飞机监视器 (ECAM)) • 交通防撞系统 (TCAS) • 增强型近地警告系统 (EGPWS) 但是,就本建议而言,考虑范围仅限于那些支持飞行员任务、提高机组意识和通知决策的系统,但一般不用于控制飞机或其系统。主要用于协助飞行员引导飞机完成安全飞行所需的操作(控制自动化)的系统,以及主要显示直接感应信息的系统(例如、电子姿态方向指示器)将不在本建议的考虑范围内。随着范围缩小,以下系统不包含在讨论中:
10 月 27 日星期日,一个经常从 Gransden Lodge 机场驾驶动力滑翔机的当地童子军小组安排了几架动力飞机访问机场,为他们提供空中体验飞行。G-ROYC 于上午从 Old Warden 机场飞往 Gransden Lodge 机场,并与童子军小组成员一起完成了几次当地飞行,没有发生任何事故。完成飞行后,另一名飞行员(他也曾在另一架飞机上为童子军提供体验飞行)询问他是否可以驾驶 G-ROYC,因为他以前没有驾驶过这种机型,并且对这种飞机很感兴趣。G-ROYC 的飞行员同意了,并向他介绍了飞机的情况。G-ROYC 的飞行员坐在左边的座位上,另一名飞行员坐在右边的座位上。在随后的整个飞行过程中,右边的飞行员操作着控制装置,左边的飞行员则跟着控制飞机。左边的飞行员认为他是指挥官。
• 飞行管理系统(FMS) • 移动地图(MM) • 主飞行显示器(PFD) • 平视显示器(HUD) • 数据通信(飞机通信寻址和报告系统(ACARS)、管制员-飞行员数据链通信(CPDLC)) • 电子飞行包(EFB) • 机组警报系统(发动机指示和机组警报系统(EICAS)、电子中央飞机监视器(ECAM)) • 交通防撞系统(TCAS) • 增强型近地警告系统(EGPWS) 但出于本建议的目的,考虑范围仅限于那些支持飞行员任务、提高机组意识和通知决策的系统,但一般不用于控制飞机或其系统。主要用于协助飞行员引导飞机完成安全性能所需机动(控制自动化)的系统和主要显示直接感应信息的系统(例如电子姿态方向指示器)将不在本建议的考虑范围内。由于范围缩小,以下系统未包括在讨论中:
我们认识到人工智能是一种强大的新技术,可以以前所未有的方式自动执行复杂任务。这带来了两个主要挑战:首先,我们需要确保人工智能软件本身是安全可靠的 - 例如,如果它帮助控制飞机,我们必须绝对确定它每次都会做出正确的决定。其次,我们需要仔细考虑当人工智能接管任务时角色如何变化 - 例如,如果飞行员从主动飞行转变为监督人工智能系统,我们需要确保这种新的工作方式保持安全。为了应对这些挑战,我们将在民航局职权范围内的所有领域监督人工智能,方法是建立在我们既定的监管框架的基础上 - 使用行之有效的规则,并在需要时仔细更新我们的要求。我们将采取慎重的方法,从有针对性的研究和现实世界的项目中学习,同时发展我们在监管人工智能系统和提高自动化水平方面的专业知识。
除了数字电传操纵控制技术降低了商用飞机的运营成本之外,NASA 德莱顿飞行研究中心还启动了推进控制飞机 (PCA) 技术的开发,主要目标是在 20 年内将飞机事故率降低 10 倍。PCA 是一种计算机辅助发动机控制系统,当飞机的正常控制面失效时,它可使飞行员安全着陆。PCA 技术于 1995 年首次在客机上成功演示。尽管该技术已经得到验证,但尚未纳入未来的飞机设计中。DFBW 飞行控制系统的进一步扩展是实现能够补偿飞行过程中飞机损坏和故障的功能,例如自动使用发动机推力和其他航空电子设备来补偿严重故障——液压故障、方向舵故障、副翼故障或发动机故障。这种新一代DFBW飞行控制系统被称为智能飞行控制系统(IFCS)。
根据现行《联邦法规》第 14 篇 (14 CFR) 第 1 部分“定义和缩写”,飞机是一种用于或预期用于飞行的设备。用于对飞行员进行认证的飞机类别包括固定翼飞机、旋翼机、滑翔机、轻于空气的飞机、动力升力飞机、动力降落伞飞机和重量转移控制飞机。14 CFR 第 1 部分还将飞机定义为发动机驱动的固定翼飞机,其飞行依靠空气对机翼的动态反作用力。另一个尚未在 14 CFR 第 1 部分中编入法典的术语是先进航空电子飞机,它指的是包含带有移动地图显示的全球定位系统 (GPS) 导航系统以及自动驾驶仪等其他系统的飞机。本章简要介绍了飞机的结构,并在大多数说明中使用飞机。轻型运动飞机 (LSA),例如重量转移控制、气球、滑翔机、动力降落伞和旋翼机都有自己的手册,其中包含有关空气动力学和控制的详细信息。
KFC 400 飞行控制系统在一台计算机中整合了完整的自动驾驶仪和飞行指引仪计算功能。其数字飞行计算机和集成架构使 KFC 400 能够更快地确定飞机控制要求,并且比以前的自动驾驶仪系统更平稳、更准确地执行这些要求。主要由于其双通道飞行计算机设计,KFC 400 可以更积极地控制飞机,同时提供单通道系统无法提供的安全监控级别。整个飞行控制系统采用数字化、固态设计,在节省系统重量和所需安装空间的同时,提供最大的可靠性。KFC 400 旨在优化乘客和机组人员的舒适度,同时在任何飞行情况下仍提供准确的控制响应。只要有可能,自动驾驶仪引起的飞机运动就会接近人类可感知的下限,从而确保飞行异常平稳。但是,飞行控制系统的许多最大可控值是在飞行控制系统认证过程中为每架飞机确定的。有关特定值,请参阅您的飞机的 KFC 400 飞行手册补充。
过去几十年来,世界各地对民用和军用飞机及直升机的航空发动机和结构部件的故障分析进行了持续全面的研究。虽然取得了很大进展,但随着新设计、材料和服务以及运营需求的引入,经常会遇到无法预见的问题。资源紧缩、预算限制、高维护和更换成本以及环境限制对管理航空工业提出了新的控制和方法。本文的目的是回顾过去几十年在分析和控制飞机老化和故障问题方面取得的进展。工作包括:1)。从物理学角度分析飞机和直升机的损伤和故障模式和机制;2)。聚合物基复合材料和陶瓷故障的建模和分析解决方案。该主题的研究领域非常广泛,可能从金属合金延伸到新材料(聚合物/陶瓷复合材料、铝化物),从传统到先进的结构设计,加工技术的进步等等。本文重点介绍了基于结构完整性概念的历史故障和经验教训、故障模式和机制、各种飞机部件的故障、结构复合材料的故障机制以及案例研究。