Control du vol en phase d'atterrissage d'un avion de transport par la commande mode glissant (smc)

Abstract

In aviation, flight controls are the systems that connect the pilot to the aerodynamic control surfaces, allowing for changes in the aircraft's attitude and trajectory. These systems consist of control devices (such as the control stick), control surface actuators (servo systems, hydraulic or electric actuators), and a more or less sophisticated transmission system that links them together. In aircraft with fly-by-wire controls, commands from the control devices are converted into electrical signals and sent to computers that generate commands for each control surface actuator. These computers also process data from the aircraft's sensors (such as inertial systems, Pitot tubes, etc.). Since the advent of fly-by-wire controls (FBW), modal control theory has been successfully applied to the tuning of flight control laws. The autopilot in civil aircraft remains a prime example illustrating these techniques. One application of modal control is presented here: autopilot during the landing phase. The sensitivity of control laws to external disturbances, as well as model variations, will also be discussed.

Résumé: En aviation, les commandes de vol sont le système faisant le lien entre le pilote et les gouvernes aérodynamiques, qui permettent de modifier l'attitude et la trajectoire de l'avion. Ce système est composé d'organes de pilotage (manche par exemple), d'actionneurs de gouvernes (servocommandes, ou vérins hydrauliques ou électriques), et d'un système de transmission plus ou moins sophistiqué qui les relie. Sur un avion à commandes de vol électriques, les ordres provenant des organes de pilotage sont convertis en signaux électriques, et envoyés vers des calculateurs chargés d'élaborer des commandes pour chaque actionneur de gouverne. Ces calculateurs exploitent également des données provenant de capteurs de l'avion (centrales à inertie, sondes Pitot, etc.). Plus particulièrement depuis l'apparition des commandes de vol électriques (CDVE), la théorie de la commande modale est appliquée avec succès au réglage des lois de commande de vol. Le pilotage automatique des avions civils reste encore aujourd'hui l'application phare permettant d'illustrer ces techniques. Une application de la commande modale sera présentée ici: le pilotage automatique en phase d'atterrissage. La sensibilité des lois de commande aux perturbations externes. الخلاصة في مجال الطيران تُعد أوامر الطيران النظام الذي يربط بين الطيار والأسطح الديناميكية الهوائية التي تسمح بتعديل وضعية الطائرة ومسارها. يتكون هذا النظام من أجهزة التحكم مثل عصا القيادة، ومشغلات الأسطح الهوائية (كأجهزة التحكم الآلي في الطائرات المزودة بأنظمة أو الأسطوانات الهيدروليكية أو الكهربائية)، ونظام نقل يربط بينها بطرق مختلفة في تعقيدها أوامر الطيران الكهربائية، يتم تحويل الأوامر القادمة من أجهزة التحكم إلى إشارات كهربائية وإرسالها إلى الحواسيب المسؤولة عن إنشاء الأوامر لكل مشغل من مشغلات الأسطح الهوائية. كما تقوم هذه الحواسيب بمعالجة البيانات الواردة من ومنذ ظهور أنظمة أوامر الطيران الكهربائية (مستشعرات الطائرة (مثل وحدات القصور الذاتي، وأنابيب بيتوت، وغيرها تم تطبيق نظرية التحكم بالأنماط بنجاح في ضبط قوانين التحكم في الطيران. ولا يزال الطيار الآلي في الطائرات المدنية اليوم هو التطبيق الأبرز لتوضيح هذه التقنيات. سيتم هنا عرض تطبيق لنظرية التحكم بالأنماط الطيار الآلي أثناء مرحلة الهبوط. ستتناول المناقشة حساسية قوانين التحكم للاضطرابات الخارجية من جهة وتغيرات النموذج من جهة أخرى