2025年飞机控制系统调整试题冲刺卷

2025年飞机控制系统调整试题冲刺卷考试时长：120分钟满分：100分考核对象：航空工程专业学生、飞机维修技师、飞行学员题型分值分布：-判断题（10题，每题2分）总分20分-单选题（10题，每题2分）总分20分-多选题（10题，每题2分）总分20分-案例分析（3题，每题6分）总分18分-论述题（2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.飞机自动驾驶仪的PID控制算法中，比例环节（P）主要作用是快速响应误差。2.飞机姿态控制系统（AFCS）的冗余备份设计是为了提高系统的可靠性。3.飞机失速告警系统通常基于迎角传感器数据，但不会受风切变影响。4.飞机自动油门（FAU）系统通过调节发动机推力来匹配飞行包线限制。5.飞机防冰系统在除冰时会导致发动机推力下降。6.飞机飞行控制律（FCL）的调整需要考虑气动弹性稳定性。7.飞机自动驾驶仪的增益调整会影响系统的超调量和响应时间。8.飞机姿态控制系统的传感器标定误差会导致控制精度下降。9.飞机自动着陆系统在进近阶段会自动调整俯仰姿态。10.飞机防滑刹车系统通过监测轮胎压力来防止抱死。二、单选题（每题2分，共20分）1.飞机自动驾驶仪的以下哪个环节主要负责消除稳态误差？A.比例环节（P）B.积分环节（I）C.微分环节（D）D.滤波环节2.飞机姿态控制系统（AFCS）的以下哪个参数最能反映系统的阻尼特性？A.增益（K）B.自然频率（ωn）C.阻尼比（ζ）D.上升时间3.飞机失速告警系统的阈值设定通常基于以下哪个因素？A.马赫数B.迎角C.攻角D.气压高度4.飞机自动油门（FAU）系统在以下哪种情况下会优先保证爬升性能？A.等速巡航B.紧急下降C.爬升阶段D.转弯阶段5.飞机防冰系统的以下哪种类型属于电热式？A.热空气防冰B.电热丝防冰C.电磁感应防冰D.相变材料防冰6.飞机飞行控制律（FCL）的以下哪个环节负责优化控制策略？A.传感器融合B.控制律设计C.数据传输D.执行机构7.飞机自动驾驶仪的以下哪个参数影响系统的稳定性？A.响应时间B.增益C.精度D.失调量8.飞机姿态控制系统的以下哪个传感器最容易受振动影响？A.气压计B.振动传感器C.迎角传感器D.加速度计9.飞机自动着陆系统在以下哪种模式下会自动调整横滚姿态？A.进近模式B.滑行模式C.着陆模式D.备降模式10.飞机防滑刹车系统的以下哪个功能属于动态调节？A.静态压力调节B.动态压力调节C.温度监测D.轮胎识别三、多选题（每题2分，共20分）1.飞机自动驾驶仪的PID控制算法中，以下哪些环节会影响系统的响应速度？A.比例环节（P）B.积分环节（I）C.微分环节（D）D.滤波环节2.飞机姿态控制系统（AFCS）的以下哪些因素会导致控制精度下降？A.传感器噪声B.气动干扰C.控制律不匹配D.执行机构故障3.飞机失速告警系统的以下哪些传感器会提供告警数据？A.迎角传感器B.气压传感器C.马赫传感器D.攻角传感器4.飞机自动油门（FAU）系统的以下哪些功能属于推力管理？A.推力限制B.推力优化C.推力分配D.推力监控5.飞机防冰系统的以下哪些类型属于主动防冰？A.电热丝防冰B.热空气防冰C.电磁感应防冰D.相变材料防冰6.飞机飞行控制律（FCL）的以下哪些环节需要考虑气动弹性？A.控制律设计B.传感器标定C.气动参数分析D.控制策略优化7.飞机自动驾驶仪的以下哪些参数会影响系统的稳定性？A.增益B.响应时间C.阻尼比D.自然频率8.飞机姿态控制系统的以下哪些传感器属于惯性测量单元（IMU）？A.加速度计B.陀螺仪C.气压计D.迎角传感器9.飞机自动着陆系统的以下哪些功能属于垂直引导？A.高度保持B.速度控制C.垂直速度调整D.滑跑距离优化10.飞机防滑刹车系统的以下哪些功能属于动态调节？A.静态压力调节B.动态压力调节C.温度监测D.轮胎识别四、案例分析（每题6分，共18分）案例1：飞机自动驾驶仪增益调整问题某飞机在自动驾驶仪增益调整过程中，发现系统响应过慢且存在明显超调。飞行员报告在执行俯仰机动时，飞机姿态调整时间超过3秒，且出现约5°的振荡。假设该飞机的自动驾驶仪采用PID控制算法，请分析可能的原因并提出解决方案。案例2：飞机姿态控制系统传感器故障某飞机在执行横滚机动时，发现姿态控制响应异常，飞机向一侧倾斜但无法保持水平。地面检查发现，姿态控制系统中的陀螺仪输出数据存在明显偏差。请分析可能的原因并提出排查步骤。案例3：飞机自动着陆系统进近阶段告警某飞机在自动着陆进近阶段，系统发出“垂直引导丢失”告警，飞行员被迫中断着陆。事后分析发现，该告警与高度传感器数据丢失有关。请分析可能的原因并提出改进措施。五、论述题（每题11分，共22分）论述1：飞机飞行控制律（FCL）的优化设计请论述飞机飞行控制律（FCL）的优化设计过程，包括关键步骤、影响因素及实际应用中的挑战。论述2：飞机防滑刹车系统的动态调节原理请论述飞机防滑刹车系统的动态调节原理，包括工作流程、关键技术及对飞行安全的影响。---标准答案及解析一、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.×解析：3.失速告警系统不仅基于迎角传感器，还会受风切变影响，需综合多个传感器数据。10.防滑刹车系统通过监测轮胎动态压力进行调节，而非静态压力。二、单选题1.B2.C3.B4.C5.B6.B7.B8.B9.A10.B解析：4.自动油门在爬升阶段会优先保证推力，以实现快速爬升。10.防滑刹车系统通过动态调节刹车压力防止轮胎抱死。三、多选题1.A,C2.A,B,C,D3.A,D4.A,B,C,D5.A,B6.A,C,D7.A,C,D8.A,B9.A,C10.B解析：1.比例和微分环节影响响应速度，积分环节影响稳态误差。8.加速度计和陀螺仪属于IMU，气压计和迎角传感器不属于。四、案例分析案例1：飞机自动驾驶仪增益调整问题可能原因：-比例增益（P）过低导致响应慢；-微分增益（D）过高导致超调；-积分增益（I）未调零导致稳态误差。解决方案：1.逐步增加比例增益（P）至系统响应满足要求；2.调整微分增益（D）至振荡消失；3.检查积分环节是否需要调零。案例2：飞机姿态控制系统传感器故障可能原因：-陀螺仪内部故障或标定误差；-传感器数据传输中断。排查步骤：1.重置陀螺仪标定参数；2.检查传感器数据线连接；3.更换陀螺仪进行验证。案例3：飞机自动着陆系统进近阶段告警可能原因：-高度传感器故障或数据丢失；-传感器供电中断。改进措施：1.增加冗余高度传感器；2.优化传感器数据备份机制；3.定期进行传感器自检。五、论述题论述1：飞机飞行控制律（FCL）的优化设计优化设计过程：1.需求分析：确定控制目标（如稳定性、响应速度）；2.模型建立：建立飞机动力学模型；3.控制律设计：采用PID、LQR或MPC等方法；4.仿真验证：通过MATLAB/Simulink进行仿真；5.实际测试：在地面或飞行中进行验证。影响因素：气动参数、执行机构性能、传感器精度。挑战：复杂气