本發(fā)明屬于飛行模擬,特別涉及飛行模擬器自動油門臺裝置。
背景技術:
1、在航空飛行訓練領域,飛行模擬器作為重要的訓練設備,能夠為飛行員提供接近真實飛行環(huán)境的訓練場景,自動油門臺裝置是飛行模擬器的關鍵組成部分,其性能直接影響飛行員訓練的真實性和有效性。
2、現有的飛行模擬器自動油門臺裝置,部分采用純機械結構或簡單的機電結合方式。純機械結構的自動油門臺裝置,其模擬真實飛機油門控制特性的能力有限,難以精確復現不同型號飛機在各種飛行工況下的油門響應,導致飛行員訓練時的操作體驗與實際飛行存在較大差異;而簡單機電結合的自動油門臺裝置,往往缺乏精準的信號采集和處理系統,油門控制信號采集不靈敏,數據處理能力不足,無法實時、準確地根據飛行模擬狀態(tài)生成合適的油門控制指令。同時,這些裝置大多沒有完善的反饋調節(jié)機制,不能及時修正油門桿的位置偏差,使得油門桿的動作與真實飛機油門桿的動作存在偏差,降低了飛行模擬訓練的逼真度。
技術實現思路
1、本發(fā)明提供飛行模擬器自動油門臺裝置,用于解決的油門桿的動作與真實飛機油門桿的動作存在偏差的技術問題,通過比對目標位置與實際位置的差值,動態(tài)調整后續(xù)控制指令以消除誤差,油門桿的動作與真實飛機油門桿的偏差得到調整。
2、為了達到上述目的,本發(fā)明通過下述技術方案實現:
3、飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,包括:
4、油門控制信號采集模塊,用于采集飛行員操作油門桿產生的模擬信號,并將模擬信號轉換為數字信號;
5、數據處理模塊,與油門控制信號采集模塊連接,用于接收數字信號,并基于預設的飛行模擬算法對數字信號進行處理,生成油門控制指令;
6、電機驅動模塊,與數據處理模塊連接,用于接收油門控制指令,并根據油門控制指令驅動電機運轉;
7、油門桿傳動機構,與電機驅動模塊連接,電機運轉通過油門桿傳動機構轉化為油門桿的直線運動或轉動,以模擬真實飛機油門桿的動作;
8、反饋檢測模塊,設置于油門桿傳動機構上,用于實時檢測油門桿的位置信息,并將位置信息反饋至數據處理模塊,數據處理模塊根據位置信息對油門控制指令進行修正。
9、可選的,油門控制信號采集模塊包括電位器和模數轉換電路,電位器與油門桿機械連接,電位器隨著油門桿的移動產生模擬電壓信號,模數轉換電路將模擬電壓信號轉換為數字信號。
10、可選的,數據處理模塊包括微處理器和存儲單元,存儲單元中存儲有飛行模擬算法和油門控制策略,微處理器調用飛行模擬算法和油門控制策略對接收的數字信號進行處理。
11、可選的,電機驅動模塊包括驅動芯片和功率放大電路,驅動芯片接收數據處理模塊輸出的油門控制指令,并將油門控制指令轉換為驅動信號,功率放大電路對驅動信號進行放大后驅動電機運轉。
12、可選的,油門桿傳動機構包括齒輪傳動組件和絲桿螺母傳動組件,電機的轉動通過齒輪傳動組件傳遞至絲桿螺母傳動組件,絲桿螺母傳動組件將轉動轉化為直線運動以帶動油門桿移動。
13、可選的,反饋檢測模塊為角度傳感器或位移傳感器,角度傳感器用于檢測油門桿轉動角度,位移傳感器用于檢測油門桿直線位移。
14、可選的,還包括人機交互界面,人機交互界面與數據處理模塊連接,用于顯示油門狀態(tài)信息、接收用戶輸入的參數設置指令,數據處理模塊根據參數設置指令調整飛行模擬算法和油門控制策略。
15、可選的,人機交互界面包括顯示屏和操作按鈕,顯示屏用于顯示油門狀態(tài)信息,操作按鈕用于接收用戶輸入的參數設置指令。
16、可選的,還包括通信模塊,通信模塊與數據處理模塊連接,用于與飛行模擬器的其它系統進行數據交互,接收飛行狀態(tài)數據并發(fā)送油門控制狀態(tài)數據。
17、可選的,通信模塊為太網通信模塊、can總線通信模塊或無線通信模塊中的其中一種。
18、本發(fā)明的有益效果:
19、本發(fā)明是油門控制信號采集模塊的電壓信號,經模數轉換后傳輸至數據處理模塊,數據處理模塊結合當前模擬飛行狀態(tài)計算出目標油門參數,生成包含轉速、方向信息的控制指令,電機驅動模塊將控制指令轉化為電機驅動信號,經功率放大后驅動電機旋轉,通過油門桿傳動機構轉化為油門桿的直線運動或轉動,以模擬真實飛機油門桿的動作,利用反饋檢測模塊,實時檢測油門桿的位置信息,并將位置信息反饋至數據處理模塊,數據處理模塊根據位置信息對油門控制指令進行修正。數據處理模塊通過比對目標位置與實際位置的差值,動態(tài)調整后續(xù)控制指令以消除誤差,油門桿的動作與真實飛機油門桿的偏差得到調整。
1.飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述油門控制信號采集模塊包括電位器和模數轉換電路,所述電位器與油門桿機械連接,所述電位器隨著油門桿的移動產生模擬電壓信號,所述模數轉換電路將所述模擬電壓信號轉換為數字信號。
3.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述數據處理模塊包括微處理器和存儲單元,所述存儲單元中存儲有飛行模擬算法和油門控制策略,所述微處理器調用所述飛行模擬算法和油門控制策略對接收的數字信號進行處理。
4.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述電機驅動模塊包括驅動芯片和功率放大電路,所述驅動芯片接收所述數據處理模塊輸出的油門控制指令,并將所述油門控制指令轉換為驅動信號,所述功率放大電路對所述驅動信號進行放大后驅動電機運轉。
5.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述油門桿傳動機構包括齒輪傳動組件和絲桿螺母傳動組件,所述電機的轉動通過所述齒輪傳動組件傳遞至所述絲桿螺母傳動組件,所述絲桿螺母傳動組件將轉動轉化為直線運動以帶動油門桿移動。
6.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述反饋檢測模塊為角度傳感器或位移傳感器,所述角度傳感器用于檢測油門桿轉動角度,所述位移傳感器用于檢測油門桿直線位移。
7.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,還包括人機交互界面,所述人機交互界面與所述數據處理模塊連接,用于顯示油門狀態(tài)信息、接收用戶輸入的參數設置指令,所述數據處理模塊根據所述參數設置指令調整飛行模擬算法和油門控制策略。
8.根據權利要求7所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述人機交互界面包括顯示屏和操作按鈕,所述顯示屏用于顯示油門狀態(tài)信息,所述操作按鈕用于接收用戶輸入的參數設置指令。
9.根據權利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,還包括通信模塊,所述通信模塊與所述數據處理模塊連接,用于與飛行模擬器的其它系統進行數據交互,接收飛行狀態(tài)數據并發(fā)送油門控制狀態(tài)數據。
10.根據權利要求9所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述通信模塊為太網通信模塊、can總線通信模塊或無線通信模塊中的其中一種。