电动操纵负荷系统结构优化及力感模拟研究
发布时间：2022-10-27 20:26
操纵负荷系统的力感模拟性能是关系到飞行模拟器模拟效果的重要因素,一个起到力感模拟的操纵负荷系统,应该能够同时实现模拟静态力感和动态力感,电机和控制技术的发展,也为系统的性能提升创造了条件。本文的研究成果不仅可应用到飞行模拟器中,还可以为舰船模拟器或者车辆模拟器提供理论参考,具有较大的工程应用价值。以研制一款轻量化、小型化、集成化的电动操纵负荷系统为目的,使其能够模拟飞行驾驶操纵时的力感,完成了系统整体设计,对力加载机构进行了详细的机械设计,并对机械结构参数进行了优化,分析了影响操纵负荷系统力加载精度的原因,对力感模拟展开了研究。对电动操纵负荷系统的系统组成进行了设计,以小型化、轻量化、集成化为目标,由系统的加载特点确定了加载方式和加载机构的方案,完成了力加载机构详细的机械结构设计,建立了加载机构运动方程,对系统进行受力分析,选定加载电机种类和型号,对力传感器,加速度传感器、钢丝绳等组成部件进行了选型,完成了系统的组建。在系统组建的基础上对操纵负荷系统的动静态力感进行了分析和建模,通过飞机纵向操纵系统数学模型,实现飞机动态力感的仿真,利用ADAMS/Cable模块建立了包含绳轮结构的力加...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 研究背景和意义
1.3 国内外操纵负荷系统研究现状及分析
1.3.1 飞行模拟器组成与发展简述
1.3.2 国内外研究现状
1.3.3 国内外文献综述的简析
1.4 本文主要研究内容
第2章 系统总体设计和机械结构设计
2.1 引言
2.2 工作原理与系统组成
2.3 电动加载方案分析与选定
2.3.1 加载方式的选定
2.3.2 加载机构方案的选定
2.4 加载机构机械结构设计
2.5 加载机构运动学及受力分析
2.5.1 确定机构尺寸
2.5.2 建立机构运动方程
2.5.3 机构受力分析
2.6 重要元器件的选型
2.6.1 力矩电机的选型
2.6.2 力传感器选型
2.6.3 加速度传感器选型
2.6.4 钢丝绳选型
2.6.5 其他零部件的设计
2.7 本章小结
第3章 操纵负荷系统的仿真建模
3.1 引言
3.2 静动态操纵力的分析与建模
3.2.1 静态操纵力的分析与建模
3.2.2 动态操纵力的分析
3.3 B737-800飞机纵向操纵系统仿真数学模型的建立
3.4 力矩电机和PWM驱动器的仿真模型建立
3.5 基于绳轮结构的加载机构ADAMS建模
3.6 本章小结
第4章 基于ADAMS加载机构铰点坐标参数化杆长优化
4.1 引言
4.2 力加载机构运动学参数计算和坐标参数化
4.2.1 机构运动学参数的计算
4.2.2 参数化点坐标确定杆长优化设计变量
4.3 机构的单变量设计研究
4.4 ADAMS/Insight试验设计优化分析
4.5 多变量优化分析
4.6 本章小结
第5章 基于ADAMS与 Simulink联合仿真的力感模拟研究
5.1 引言
5.2 影响系统力加载性能的多余力矩分析
5.3 操纵装置扰动产生的多余力矩抑制
5.4 ADAMS与 Simulink力控制回路联合仿真
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]直升机飞行模拟器通用型操纵负荷系统设计[J]. 陈珍,杨海宽,姜南,王元诚,江天娇. 系统仿真学报. 2019(11)
[2]电动操纵负荷系统机构设计与仿真建模[J]. 郑培文,王俊元,张纪平,王晓波,王志坚,齐明思. 机械制造与自动化. 2019(02)
[3]操纵负荷系统中一种可视化调参方法[J]. 谢晨,张树春,孙振宇. 系统仿真学报. 2018(12)
[4]电动式操纵负荷系统多余力抑制技术研究[J]. 赵子豪,赵永嘉. 计算机仿真. 2018(05)
[5]电液负载模拟器同步结构解耦研究[J]. 李阁强,刘威,韩伟锋,邓效忠. 中国机械工程. 2017(24)
[6]力反馈系统控制参数优化研究[J]. 陈洋,顾宏斌,刘晖. 机械制造与自动化. 2017(05)
[7]直升机电动负荷操纵系统控制方法仿真研究[J]. 张喆,韩意新. 科技创新与应用. 2017(15)
[8]飞行模拟机操纵负荷系统力加载性能研究[J]. 王立文,王森,贾立山. 计算机测量与控制. 2015(12)
[9]B737NG模拟机操纵负荷模型[J]. 张戟. 科技资讯. 2014(21)
[10]提高电动加载系统输出平滑的CMAC复合控制[J]. 杨波,程龙. 北京航空航天大学学报. 2013(06)
博士论文
[1]舵机电动式加载测试系统多余力矩抑制及其控制策略研究[D]. 李成成.哈尔滨工业大学 2019
[2]飞行模拟器操纵负荷系统力感模拟的研究[D]. 赵劲松.哈尔滨工业大学 2013
[3]飞行模拟器液压操纵负荷系统力感模拟方法研究[D]. 齐潘国.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]飞行模拟器电动操纵负荷系统参数辨识与控制研究[D]. 王晓波.中北大学 2019
[2]基于力矩电机的飞行模拟器通用操纵负荷系统设计[D]. 陈志勇.沈阳航空航天大学 2018
[3]直升机模拟器的电驱动操纵负荷系统研究[D]. 赵苗苗.吉林大学 2017
[4]电动操纵负荷系统研究[D]. 陈洋.南京航空航天大学 2016
[5]飞行模拟器操纵负荷系统机构分析与设计[D]. 任长伟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3697160
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 研究背景和意义
1.3 国内外操纵负荷系统研究现状及分析
1.3.1 飞行模拟器组成与发展简述
1.3.2 国内外研究现状
1.3.3 国内外文献综述的简析
1.4 本文主要研究内容
第2章 系统总体设计和机械结构设计
2.1 引言
2.2 工作原理与系统组成
2.3 电动加载方案分析与选定
2.3.1 加载方式的选定
2.3.2 加载机构方案的选定
2.4 加载机构机械结构设计
2.5 加载机构运动学及受力分析
2.5.1 确定机构尺寸
2.5.2 建立机构运动方程
2.5.3 机构受力分析
2.6 重要元器件的选型
2.6.1 力矩电机的选型
2.6.2 力传感器选型
2.6.3 加速度传感器选型
2.6.4 钢丝绳选型
2.6.5 其他零部件的设计
2.7 本章小结
第3章 操纵负荷系统的仿真建模
3.1 引言
3.2 静动态操纵力的分析与建模
3.2.1 静态操纵力的分析与建模
3.2.2 动态操纵力的分析
3.3 B737-800飞机纵向操纵系统仿真数学模型的建立
3.4 力矩电机和PWM驱动器的仿真模型建立
3.5 基于绳轮结构的加载机构ADAMS建模
3.6 本章小结
第4章 基于ADAMS加载机构铰点坐标参数化杆长优化
4.1 引言
4.2 力加载机构运动学参数计算和坐标参数化
4.2.1 机构运动学参数的计算
4.2.2 参数化点坐标确定杆长优化设计变量
4.3 机构的单变量设计研究
4.4 ADAMS/Insight试验设计优化分析
4.5 多变量优化分析
4.6 本章小结
第5章 基于ADAMS与 Simulink联合仿真的力感模拟研究
5.1 引言
5.2 影响系统力加载性能的多余力矩分析
5.3 操纵装置扰动产生的多余力矩抑制
5.4 ADAMS与 Simulink力控制回路联合仿真
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]直升机飞行模拟器通用型操纵负荷系统设计[J]. 陈珍,杨海宽,姜南,王元诚,江天娇. 系统仿真学报. 2019(11)
[2]电动操纵负荷系统机构设计与仿真建模[J]. 郑培文,王俊元,张纪平,王晓波,王志坚,齐明思. 机械制造与自动化. 2019(02)
[3]操纵负荷系统中一种可视化调参方法[J]. 谢晨,张树春,孙振宇. 系统仿真学报. 2018(12)
[4]电动式操纵负荷系统多余力抑制技术研究[J]. 赵子豪,赵永嘉. 计算机仿真. 2018(05)
[5]电液负载模拟器同步结构解耦研究[J]. 李阁强,刘威,韩伟锋,邓效忠. 中国机械工程. 2017(24)
[6]力反馈系统控制参数优化研究[J]. 陈洋,顾宏斌,刘晖. 机械制造与自动化. 2017(05)
[7]直升机电动负荷操纵系统控制方法仿真研究[J]. 张喆,韩意新. 科技创新与应用. 2017(15)
[8]飞行模拟机操纵负荷系统力加载性能研究[J]. 王立文,王森,贾立山. 计算机测量与控制. 2015(12)
[9]B737NG模拟机操纵负荷模型[J]. 张戟. 科技资讯. 2014(21)
[10]提高电动加载系统输出平滑的CMAC复合控制[J]. 杨波,程龙. 北京航空航天大学学报. 2013(06)
博士论文
[1]舵机电动式加载测试系统多余力矩抑制及其控制策略研究[D]. 李成成.哈尔滨工业大学 2019
[2]飞行模拟器操纵负荷系统力感模拟的研究[D]. 赵劲松.哈尔滨工业大学 2013
[3]飞行模拟器液压操纵负荷系统力感模拟方法研究[D]. 齐潘国.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]飞行模拟器电动操纵负荷系统参数辨识与控制研究[D]. 王晓波.中北大学 2019
[2]基于力矩电机的飞行模拟器通用操纵负荷系统设计[D]. 陈志勇.沈阳航空航天大学 2018
[3]直升机模拟器的电驱动操纵负荷系统研究[D]. 赵苗苗.吉林大学 2017
[4]电动操纵负荷系统研究[D]. 陈洋.南京航空航天大学 2016
[5]飞行模拟器操纵负荷系统机构分析与设计[D]. 任长伟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3697160
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3697160.html
