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②比较放大器——将基准信号与实测信号进行比较产生误差信号，并将其放大输出到
伺服系统。
③伺服系统——接收误差信号，产生使控制舵面运动所需要的力。
④反馈回路——将舵面运动产生的结果通过传感器反馈到比较器再与基准信号进行比
较，从而使舵面平滑而准确地运动，不断纠正误差信号。
⑤控制面板——位于驾驶舱，上面包括各种工作开关和旋钮。驾驶员通过它为AP提供
各种人工指令。
6.2.2 自动驾驶仪的基本原理
任何自动驾驶仪，尽管其传感器、伺服系统有所不同，但其基本工作过程都是误差敏
感、误差纠正和舵面随动的过程，即闭环自动控制过程。因此，自动驾驶仪属于闭环工作系
统，它包含两个反馈回路，一个称力内回路，另一个称为外回路，如图6.2 -1所示。
干扰
一一二二二二二上二二二二二． ……一一一]
--_ _______________-___________--_J
实际飞
行航路
航路
误差
设计航路
j竺
垂直陀螺
或IRU
；外回路
姿态指令
jJ一
内回路
IAS from ADC
伺服系统
.UT OPIL OT CONTROLLER
图6.2 -1自动驾驶仪的内、外回路
航面
534涡轮发动机飞机结构与系统
1．自动驾驶仪的内回路
如图6.2 -1所示，在内回路中，最重要的部件就是比较器。它将姿态指令和飞机实际姿
态进行比较。实际姿态来自飞机的姿态传感器，它可能是垂直陀螺，也可能是惯性基准组件
(IRU)。姿态指令来自驾驶员选择的工作模式或外回路。比较器的比较结果被称为姿态误差信
号，它用于驱动飞机的飞行控制舵面，以改变飞机的姿态。可见，内回路控制飞机的姿态。
飞行控制舵面的运动由伺服马达来完成。伺服马达通常是液力马达，有些飞机上也使用
电动马达或气动马达。
在空速比较高时，要想使飞机姿态作一定的变化，需要的舵面偏转量较小。因此，在内
回路中，需要有速度适配电路。
2．自动驾驶仪的外回路
如图6.2 -1所示，在外回路中，计算航路与实际飞行航路进行比较，其比较的结果称
为航路误差信号，它由自动驾驶仪转换为姿态指令输入到内回路。
例如，利用自动驾驶仪的倾斜通道控制飞机的航向。选择航向（基准值）来自自动驾
驶仪控制板，实际航向（实测值）来自罗盘系统，比较器计算出选择航向与实际航向之间
的误差，这一误差称为航向误差。该误差作为内回路的指令信号输入，它与实测值比较，从
而改变飞机姿态，进而改变飞机飞衍的实际航路。使飞机达到选择航向。可见，外回路控制
飞机的飞行航路。
信号从外回路进入到内回路必须用姿态限幅器加以限制，以防止飞机危险倾斜和俯仰。
基于安全原因和对乘客舒适性的考虑，倾斜姿态限制大约为300。在许多飞机上，驾驶员可
以通过控制板上的旋钮将这一限制值调在50—250之间。同样，俯仰姿态被限制为上仰250，
下俯100，如图6.2 -2所示。
／
＼ 倾斜 ／
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／ ＼
图6.2 -2飞机的俯仰与倾斜限制
6.2.3 自动驾驶仪的常见工作方式
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自动驾驶仪的工作方式由方式选择板(MCP)控制。在现代飞机上，自动驾驶仪的控制
板一般位于驾驶舱的遮光板上。方式选择板上的按钮和旋钮用于不同的工作模式和接通与断
开自动驾驶仪。
一般说来，飞机的自动驾驶仪有俯仰、航向和横滚三个控制通道，每个通道由相应的控
制面板控制，但在横向和航向之间常常有交联信号，所以通常将自动驾驶仪分为纵向通道和
下篇飞机电气与电子系统535
横侧向通道，而各通道的控制面板也集成在一起，构成方式控制面板。一种典型的方式控制
板如图6.2 -3所示。
图6.2 -3 典型的方式控制板
自动驾驶仪的纵向通道可以稳定和控制飞机的俯仰角、高度、速度、升降速度等；横侧
向通道可以稳定和控制飞机的航向角、倾斜角、偏航距离等。控制飞机的这些不同变量，就
对应了驾驶仪不同的工作方式。根据所控制的状态量，可以完成姿态（俯仰角和滚转角）
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)下册(114)
