飞机地面模拟试验台液压泵驱动性能研究

发布时间：2017-10-15 13:04

  本文关键词：飞机地面模拟试验台液压泵驱动性能研究

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【摘要】：飞机地面模拟液压驱动试验是现代大型客机成功研制过程中必不可少的试验环节,通过模拟试验可验证飞机液压系统的工作性能是否符合设计要求。在本论文研究的飞机地面模拟试验台液压驱动系统中,通过用电机代替航空发动机驱动液压泵,为飞机液压用户提供液压能源。本文首先介绍了所研究的飞机地面模拟试验台液压驱动系统的硬件平台和软件设计。系统由工控机操作,以PLC控制变频器驱动变频电机,进而带动液压泵输出液压油。对航空柱塞泵的结构和工作原理进行了介绍,讨论了柱塞泵流量脉动的产生机理,为尽可能抑制柱塞泵流量脉动,提出了配流盘的结构优化方案并进行了仿真研究。介绍了电机的矢量控制原理,建立了电机和变频器的数学模型。使用传统PID控制和模糊控制相结合的模糊PI控制方法,在Simulink环境下建立了驱动系统的仿真模型,并通过仿真研究测试驱动系统的动静态性能。最后,在上海飞机设计研究院铁鸟台架试验现场进行了地面模拟液压试验。分别对系统空载、负载和卸载三种工况进行试验研究,测试不同工况下电机转速稳定性,并将试验结果与仿真结果进行对比,验证仿真模型的正确性及系统驱动稳定性。
【关键词】：地面模拟试验 柱塞泵 流量脉动 电机转速
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V216.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 大型客机液压能源系统12-14
• 1.2 发动机驱动泵地面模拟系统14-16
• 1.2.1 飞控液压系统地面模拟试验14-15
• 1.2.2 发动机驱动泵地面模拟系统国内外发展情况15-16
• 1.3 变频驱动液压技术概述16-18
• 1.3.1 变频调速的基本原理16-17
• 1.3.2 变频驱动液压技术的发展17
• 1.3.3 变频驱动液压技术的研究现状17-18
• 1.4 本文研究工作概况18-19
• 1.4.1 课题的研究目的和意义18
• 1.4.2 主要研究内容18-19
• 1.5 本文内容安排19-21
• 第二章 试验台驱动系统硬件平台搭建和软件设计21-33
• 2.1 系统总体结构方案21-22
• 2.2 硬件平台搭建22-27
• 2.2.1 机械结构硬件搭建22-23
• 2.2.2 电气系统硬件搭建23-27
• 2.3 控制软件设计27-32
• 2.3.1 工控机软件设计27-30
• 2.3.2 触摸屏软件设计30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 液压泵结构优化分析及流量脉动仿真33-44
• 3.1 液压泵工作特点分析33-35
• 3.1.1 液压泵的结构和工作原理33-34
• 3.1.2 液压泵运动学分析34-35
• 3.2 液压泵流量脉动原理分析35-37
• 3.2.1 吸、排油过程分析35
• 3.2.2 几何脉动35-37
• 3.2.3 回冲脉动37
• 3.3 配流盘结构优化分析37-40
• 3.3.1 配流盘结构37-39
• 3.3.2 配流盘优化方案39-40
• 3.4 流量脉动仿真40-43
• 3.4.1 流量脉动数学模型40-41
• 3.4.2 流量脉动仿真结果分析41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 驱动系统建模和仿真及电机转速稳定性分析44-59
• 4.1 驱动系统数学模型44-49
• 4.1.1 电机的数学模型44-48
• 4.1.2 变频器的数学模型48-49
• 4.2 模糊自整定PI控制49-53
• 4.2.1 模糊控制基本原理49-51
• 4.2.2 模糊控制器的设计51-53
• 4.3 驱动系统仿真研究53-58
• 4.3.1 三相异步电机和变频器仿真模型53-55
• 4.3.2 液压泵及管路仿真模型55-56
• 4.3.3 仿真结果及分析56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 试验台地面模拟液压试验及结果分析59-65
• 5.1 试验现场简介59
• 5.2 试验方案59-60
• 5.2.1 试验目的59
• 5.2.2 试验设计59-60
• 5.2.3 激励信号60
• 5.3 试验结果及分析60-64
• 5.3.1 正常工况试验60-61
• 5.3.2 动态特性试验61-62
• 5.3.3 流量脉动试验62-63
• 5.3.4 模拟飞行剖面试验63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 结论与展望65-67
• 6.1 全文总结65
• 6.2 研究工作展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文71

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本文编号：1037259