民國115年 高考三級 航空器維修 航空儀電系統
第3題
請詳述自動駕駛系統（Autopilot）中「俯仰通道（Pitch Channel）」進行 高度保持（Altitude Hold）時，閉迴路控制（Closed-l…
題目
請詳述自動駕駛系統（Autopilot）中「俯仰通道（Pitch Channel）」進行 高度保持（Altitude Hold）時，閉迴路控制（Closed-loop control）的完整 流程。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、系統架構：自動駕駛俯仰通道之高度保持為典型閉迴路控制。外迴路以選定高度 h_ref 與大氣資料電腦（ADC）之氣壓高度 h 比較，產生高度誤差；內迴路以慣性參考系統（IRS）之俯仰姿態與垂直速度作為阻尼回授。
- 二、模式接通：於飛控面板（FCU/MCP）選定高度並接通 ALT HOLD；系統先同步（synchronize）當時高度，避免接通瞬間產生俯仰跳動。若由爬升或下降模式轉入，通常在接近選定高度之捕獲窗內預位，再切換為高度保持。
- 三、控制律：採比例—積分—微分（PID）或前置補償（lead-lag）。高度誤差 e_h = h_ref − h，比例項依誤差產生俯仰命令，積分項消除穩態誤差，微分項或高度率 h_dot 提供阻尼，抑制過衝與振盪；增益依高度與速度排程。
- 四、致動與回授：飛行控制電腦（FCC）將俯仰命令 θ_cmd 與內迴路俯仰速率回授比較，輸出升降舵（elevator）命令，經液壓或電動作動筒改變俯仰；飛機氣動力學使高度變化，ADC/IRS 再回授，形成閉迴路。配平系統與自動油門協同維持空速。
- 五、限制與保護：系統設有死區（deadband）、高度偏差過大、感測資料失效、操縱面速率與行程限制；失速、超速、風切保護具有優先權。若故障或無法保持，AP 會斷開並出現警告，設計須兼顧高度精度、旅客舒適與燃油效率。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。