¿Cómo se selecciona el ancho de banda de un actuador para una superficie de control de vuelo principal?

Los requisitos de ancho de banda del actuador generalmente se derivan de documentos de orientación como MIL-STD-1797 (Cualidades de vuelo de aeronaves pilotadas). Esencialmente, el ancho de banda del actuador se selecciona para garantizar que el sistema de control de vuelo tenga un margen de estabilidad suficiente. Por ejemplo, véase pág. 235 del documento mencionado anteriormente donde el ancho de banda de la respuesta de bucle abierto desde el comando del piloto hasta los efectores de control tiene que cumplir con un margen mínimo de ganancia y fase.

En particular, este párrafo es relevante:

Una medida de las cualidades de manejo de una aeronave es su margen de estabilidad cuando se opera en una tarea de seguimiento compensatorio de circuito cerrado. Nos referimos a la frecuencia máxima a la que puede tener lugar dicho seguimiento de circuito cerrado sin amenazar la estabilidad como ancho de banda ($\omega_{\mathrm{BW}}$). De ello se deduce que las aeronaves capaces de operar con un valor de ancho de banda lo suficientemente grande tendrán un rendimiento superior cuando se regulan contra perturbaciones. Un criterio de ancho de banda es especialmente útil para aeronaves altamente aumentadas en las que las características de respuesta son de forma no clásica (es decir, tienen una gran falta de coincidencia en los ajustes del sistema equivalente).

En cualquier caso, existen otras razones para la selección del actuador de las cuales el ancho de banda es una de las principales. Por ejemplo, este es el fundamento de la selección del actuador para el sistema de control de vuelo del A380 . Los actuadores electrohidrostáticos seleccionados tienen un mayor ancho de banda del actuador en comparación con los actuadores hidráulicos convencionales que cumplen con los requisitos de margen de estabilidad con el potencial de un rechazo de perturbaciones mejorado.

Un mayor ancho de banda del actuador permite el potencial para una calidad de manejo aún mejor, por ejemplo, el alivio de la carga de ráfagas, sin embargo, eso debería evaluarse en relación con la confiabilidad de la vida útil del actuador y los requisitos generales de energía.

Entiendo que el "ancho de banda" de un actuador es una medida de la rapidez con la que puede responder a un cambio en la entrada. No es una medida del tiempo que tarda el actuador en ir de un extremo al otro, sino una medida de la rapidez con la que puede pasar de extenderse a contraerse y viceversa. Si eso es lo que está preguntando, entonces no, no existe un estándar como tal para el actuador, que yo sepa, pero existen estándares en algunos campos (como el militar) para el piloto completo para controlar el sistema de superficie del cual el actuador es un componente Las restricciones de diseño involucradas se entienden bastante fácilmente si reemplaza el actuador por cables y poleas. La superficie de control debe poder cambiar de dirección lo suficientemente rápido como para poder dar al piloto la información que necesita para controlar la aeronave en condiciones difíciles. pero cuánto variará según la superficie de control y las circunstancias involucradas. Un C172 con viento cruzado tiene requisitos diferentes a los de un A320 en final, que también son diferentes de los de un F16 en una pelea con cuchillos.