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擾力矩作用下會出現穩態誤差，這是比例式自動駕駛
儀系統結構所固有而無法完全消除的。
 如果在舵回路中去掉硬反饋(位置反饋)，保留速度反
饋，使舵偏角的角速度與俯仰角的偏差成正比，即可
消除穩態差。如上圖所示。
4.1 自動駕駛儀的工作原理
 系統進入穩定狀態時，其控制規律為：
 其中為單位俯仰角產生的舵偏轉角速度。
 對兩邊求積分，并令初始條件=0，則
 即升降舵的舵偏角與俯仰角偏差的積分成比例。系統進入穩態后，靠
 的積分信號產生舵偏角，可使俯仰角的穩態誤差為零。
 這種自動駕駛儀稱為積分式自動駕駛儀，由于是舵回路速度反饋造成這種
積分關系，故亦稱速度反饋式自動駕駛儀，或稱軟反饋式自動駕駛儀。
 為保持系統的穩定，必須引入俯仰角速度信號起微分作用，則控制
規律變為：

 為使穩定飛機的動態性能更好，還希望舵偏角在相位上超前俯仰角偏離，
因此在控制律中引入俯仰角加速度信號，因而：

 對上式兩邊求積分，系統控制規律為：

 由自動控制原理可知，這是一個典型的PID控制。
.
 e  L (   g )
( ) e g L d t          
.
. .
( ) e g L L 

      
.. 
. . .
. . . .
( ) e g L L L 
 
             
. . .
.
( ) ( ) e g g L d t L L 
 
                 
.. L

L
( ) g   
.

4.1 自動駕駛儀的工作原理
 將上式與比例式自動駕駛儀控制規律比較可知，積分式
自動駕駛儀中的角速率信號項是俯仰角穩定
信號，它形成正比于俯仰偏離的升降舵偏角，用以糾正
俯仰角偏差；角加速度信號項則是阻尼信號，它引
起的升降舵的偏轉量與俯仰角速度成比例，用以補償飛
機自然阻尼的不足，減小飛機的振蕩與超調；而俯仰角
偏差信號的積分項引起的升降舵偏轉量與
俯仰角偏離的積分成比例，其作用是自動消除穩定狀態
下由常值干擾引起的俯仰角穩態誤差和操縱狀態下俯仰
角穩態誤差。
. ( ) g L

  
..
.
L

 
( ) g L dt     
4.1 自動駕駛儀的工作原理
 積分式自動駕駛儀是如何消除穩態誤差的呢?
 在穩定狀態下，當飛機受到俯仰常值干擾時，自動駕駛儀
控制飛機的運動必須形成一定的舵偏角用來產生穩定力矩
以平衡干擾力矩，飛機的俯仰角才能得以穩定。這個舵偏
角的產生在比例式自動駕駛儀中是由俯仰角偏差來換取
的，因而產生俯仰角穩態誤差。在積分式自動駕駛儀中，
它是由俯仰偏差的積分信號作用的結果。當飛機存在俯仰
角偏差時，舵面以一定的角速度運動，使舵偏角不斷增
大，一直到舵偏角產生的穩定力矩達到能平衡干擾力矩時
為止。這時，俯仰角偏差為零，舵機停止轉動，舵偏角保
持不變。所以積分式自動駕駛儀不存在穩態誤差。
4.1 自動駕駛儀的工作原理
4.1.3 自動駕駛儀的常見工作方式
 通常，飛機的自動駕駛儀有俯仰、航向和傾斜三個控
制通道，每個通道由相應的控制舵面控制，但在傾斜
和航向間常常有交聯信號。所以在設計自動駕駛儀時
常將縱向和橫、側向分開進行。縱向自動駕駛儀功能
可以穩定與控制飛機的俯仰角、高度、速度等；橫側
向駕駛儀可以穩定與控制飛機的航向角、傾斜角、偏
航距離等�？刂骑w機的這些不同變量，就對應了駕駛
儀不同的工作方式。根據所控制的狀態量，可以完成
姿態(俯仰角和傾斜角)保持、高度保持、航向保持、
自動改平、復飛等功能。目前在大多數飛機上，偏航
軸上主要利用方向舵進行偏航阻尼控制，因而自動駕
駛儀就只有傾斜通道和俯仰通道了。
4.1 自動駕駛儀的工作原理
 當自動駕駛儀銜接時，通常以兩種常見形式銜接，即指令
CMD(COMMAND)方式和駕駛盤操作CWS(CONTROL WHEEI STEERING)方
式。
 當自動駕駛儀以駕駛盤操縱方式（CWS）銜接時，自動駕駛儀的作
用原理是：駕駛盤上駕駛員的操作量作為輸入指令，被轉換成電
信號后，送到自動駕駛儀的核心計算機——飛行控制計算機FCC，
FCC再通過舵回路(即輸出信號去控制自動駕駛儀的執行機構一液
壓作動器或稱舵機)帶動舵面運動，這時自動駕駛儀僅響應駕駛員
的操縱或保持飛機的現有姿態，相當于電傳操縱飛機上的人工操
作。
 當自動駕駛儀通過MCP和FMC以指令CMD方式銜接時，縱向(俯
仰)通道和橫側向(傾斜)通道分別以不同的方式來工作，以實現對
飛機飛行軌跡的控制。
4.1 自動駕駛儀的工作原理
 由于不同飛機上安裝的自動駕駛儀系統各不相同，所
以可能的俯仰通道的工作方式有：
　
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