面向维护的A320飞控系统功能模型研究

面向维护的A320飞控系统功能模型研究

论文摘要

A320维护模拟机是一种仿真软件与航线可更换件的仿真硬件相结合的模拟机,它可以对维护人员进行系统操作、测试、故障诊断及排故技能的培训。目前模拟机的性能已相当完善,但存在故障模型与驾驶舱操作模型相互分离,故障扰动不影响操作的缺陷,这与实际系统是不符的。A320飞控系统是飞机的核心系统,结构复杂,其功能的好坏直接影响着飞机的性能。本文以A320飞控系统为研究对象,通过分析系统结构、组成、工作原理及系统故障特点,采用建立系统功能模型来提高模拟机的仿真性能。结合模块化建模思想,提出了一种基于规则和定义的模块化功能建模方法,并利用此方法建立了飞控系统各子系统的功能模型。通过在维护模拟机上仿真实现偏航操纵子系统功能模型,验证了该建模方法的可行性。本文的主要工作如下:首先,阐述了课题来源与背景以及国内外研究现状,接着介绍了A320维护模拟机的组成、功能和缺陷,针对不足,提出采用建立集故障模型与操作模型于一体的系统功能模型的方法进行改进。然后,阐述了飞控系统的组成及原理,并介绍了功能建模中需要用到的各种手册。结合面向维护的仿真系统的特点,总结出面向维护的系统功能模型的需求。通过分析比较常用的功能建模方法,结合模块化建模思想,提出了一种基于规则和定义的模块化功能建模方法。该方法将飞控系统按功能自上而下进行分解,直至分解至最小的航线可更换组件,将具有相同功能的航线可更换组件用一个模块表示,建立基于规则和定义的模块模型,组件模块模型之间通过连接线模块模型相互连接构成整个系统的功能模型,为了便于仿真实现,利用邻接矩阵来描述整个系统的不同模块之间的连接关系。其次,利用基于规则和定义的模块化功能建模方法建立了飞控系统偏航操纵子系统、横滚操纵子系统、俯仰操纵子系统和增升操纵子系统的功能模型,并在维护模拟机上仿真实现了偏航操纵子系统功能模型,验证了该建模方法的可行性。最后,对论文进行总结,并对进一步的研究进行了展望。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的来源以及研究意义
  • 1.2 国内外研究现状分析
  • 1.2.1 国内外模拟机分析
  • 1.2.2 功能建模思想研究现状
  • 1.3 论文的研究内容及安排结构
  • 第二章 A320维护模拟机与飞控系统
  • 2.1 A320维护模拟机介绍
  • 2.2 A320飞控系统介绍
  • 2.2.1 A320飞控体系结构
  • 2.2.2 电传操纵原理
  • 2.2.3 飞机三轴操纵
  • 2.2.4 AIRBUS手册介绍
  • 第三章 功能建模方法研究
  • 3.1 功能建模中关键问题
  • 3.1.1 功能的定义
  • 3.1.2 功能原语的选择
  • 3.1.3 功能的表示
  • 3.1.4 功能模型中知识的组织
  • 3.2 飞控系统功能模型需求分析
  • 3.3 模块化建模思想介绍
  • 3.3.1 模块化技术
  • 3.3.2 模块化分原则
  • 3.3.3 传统的模块化建模方法介绍
  • 3.3.4 基于规则和定义的模块化功能建模方法介绍
  • 第四章 飞控系统功能模型建立
  • 4.1 飞控系统模块化分解结构
  • 4.2 建立飞控子系统功能模型
  • 4.2.1 偏航操纵子系统介绍
  • 4.2.2 偏航操纵子系统建模
  • 4.2.3 模滚操纵子系统建模
  • 4.2.4 俯仰操纵子系统建模
  • 4.2.5 增升操纵子系统建模
  • 4.3 模型仿真验证实例
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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