加拿大TRU公司的C172模擬訓練器憑借其優秀的性能，在中國通航訓練器中占有較大的份額。該型模擬訓練器的操控系統能體現真實反映飛機的飛行狀態，精確的模擬飛機訓練的教學過程。受到飛行員的好評。該系統的運行狀態決定了飛行模擬訓練的好壞。故該操控系研究統的研究迫在眉睫。

　　模擬訓練器操控系統模擬飛機操縱原理

　　飛機操控系統由操縱機構、MCL控制系統兩部分組成。其中操縱機構在飛機座艙內，連接系統將操縱機構和飛機外用于控制飛機姿態的電機、控制系統、位移傳感器以及提供力感模擬的力傳感器等連接在一起。飛行員通過操縱飛機座艙內的操縱裝置，將相應的操縱信息通過控制系統傳送給控制盒、調整片等，實現舵面的偏轉，從而控制飛行姿態。由于飛行模擬機需要操縱裝置外形和力感的逼真模擬，因此模擬座艙內的操縱裝置和連接系統的一部分等保留，而座艙外面的機構和控制系統等采用力傳感器及位移傳感器和電機等加載機構實現。

　　機械設備論文投稿刊物：《飛行器測控學報》是北京跟蹤與通信技術研究所主辦的學術性刊物，是中國宇航學會測控專業委員會的會刊，為國家正式科技期刊。《飛行器測控學報》涉及以下有關飛行器的技術領域：測控總體、數據處理與精度鑒定、彈道與軌道、無線電測量、遙測遙控、通信與時統、光學測量、常規兵器測試測發、電子對抗試驗技術、計算機和監控顯示技術。

　　1.MCL控制盒

　　MCL控制盒是TRU公司獨立研發擁有自主知識產權關鍵設備。它通過檢測控制卡把傳感器接收到的信息通過計算，檢測出駕駛桿運動的位置，旋轉角度、偏轉角度和拉伸角度;檢測出各種姿態下反饋到操縱桿上的真實力度變化。并傳遞給主計算機，引導視景系統和聲音系統做出相對應的反映。控制盒還引導運動電機給操縱桿上對應狀態的力量補償。

　　2操縱機構

　　操縱載荷系統是由電機、作動筒位 (含移傳感器)以及力傳感器組成的。

　　1測力傳感器

　　OMEGA工業測量的LC201-300壓縮稱重傳感器

　　張力/壓縮

　　張力校準

　　0-25 lb至0-300 lb

　　0-100至0-500 N

　　激勵： 10 Vdc，最大值為15 Vdc

　　2.2運動同步電機

　　DYNETIC SYSTEMS公司DC48V電機，系統把測力傳感器反饋給MCL控制盒的電信號進行計算，使電機帶動作動筒向相反的方向運動，在學員操縱駕駛桿運動時感覺到阻力。使之與真實飛機感覺一致。

　　2.3作動筒

　　由TRU公司設計的由電機推桿和位移傳感器組成的精密組件。電機推桿移動控制駕駛桿的移動范圍和操控姿態。位移傳感器，通過單位時間的位置變化引起單位時間的電信號變化。并將這些信號傳送給MCL控制盒處理。最終轉化成旋轉角度、偏轉角度和拉伸角度三個姿態信息反應到模擬機儀表上和視景圖像。逼真的模擬出飛機的運動態勢。

　　3操控系統的故障檢測與預防

　　3.1物理結構的檢測與預防

　　C172模擬訓練器的操控系統包含大量機械傳動結構。金屬疲勞，耦件磨損必不可少。我們在維護工作中要定期對設備關節部位進行潤滑來防止磨損，定期堅固螺栓防止設備松動。檢查部件外形是否完好，發現裂紋就要及更換。

　　3.2測力傳感器的檢測

　　先關閉HOST主機運行的仿真模型，在 IOS桌面上運行TRU公司專用維護軟關于Control Loading的“HOST EMULATOR”程序，選擇“MODE selection——fix”操縱桿會在電機作用下固定不動，用一個較大的力推拉操縱桿。軟件上力與時間的曲線會出現波動。

　　3.3作動筒的檢測

　　關閉電源輕輕推拉操縱桿，作動筒推桿能否自由移動同時檢測位移傳感器的電阻是否在0-4800歐間線性變化。

　　3.4 伺服電機的檢測

　　先關閉HOST主機運行的仿真模型，在 IOS桌面上運行TRU公司專用維護軟關于Control Loading的“HOST EMULATOR”程序。查看主計算機能否找到電機。關閉電源，取下電機測量電機阻值是否接近0.

　　3.5MCL控制盒檢測

　　先關閉HOST主機運行的仿真模型，在 IOS桌面上運行TRU公司專用維護軟關于Control Loading的“HOST EMULATOR”程序。Ping主計算機與MCL控制盒是否通信正常，讀取“data”中的數值，看參數是否正常。

　　4設備更換后的校準

　　模擬訓練器的操控系在更換了設備后必須進行校準，因為新設備的性能參數不可能與原設備一致。只有對現有系統的力、位置和增益進行校準，才能使操控系統能體現真實反映飛機的飛行狀態，精確的模擬飛機訓練的教學過程。

　　4.1力的校準

　　力的矯正：以用于拉動駕駛桿較順暢，不費力為好;選擇“MODE selection——free”，適當調整“data——force offset”中的數值，以達到校準。

　　4.2位置較準

　　以“graphics”中的線與水平零位線重合為好。選擇“Mode selection——normal”，設“airspeed”為“105”，觀察“Actual position vs time”即期望值線與“Desired position vs time”即實際值線是否重合或接近重合;若相差較大，適當修改“data-----position offset”中數值使之接近;若重合則為校準好;若有較小差距，則從圖中得出期望值與實際值之間的差數，然后在升降舵配置文件中修改相應數值并保存。

　　4.3 kvff(增益)校準

　　以“graphice”中的水平為好，選擇“Mode selection-----position sine wave”，在“grapnice”中選擇“position Err vs position”，觀察線是否水平，適當調整“data----kvff”數值，使之水平。保存，退出。

　　作者：鐘如松