A型飞机拖锥控制系统研究

发布时间：2017-08-26 09:06

  本文关键词：A型飞机拖锥控制系统研究

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【摘要】：静压测量拖锥收放自动控制系统是飞机拖锥静压测量系统的重要组成环节和必备设备,拖锥收放的准确性和稳定性会直接影响静压测量的结果准确性。为完成飞机验证试飞的空速校准,本文进行了拖锥自动收放控制系统的设计,用于实现拖锥的自动释放和收回,将静压测量传感器(拖锥)按照一定速度自动收放到预先设定的位置。本文首先进行了系统总体方案设计,描述了系统的工作原理,确定了系统的组成和采用的机电一体化设计方法;然后对系统的各个部件进行描述,分析计算了拖锥收放过程中拖锥所受的空气阻力和绞盘旋转机构的转动惯量,并以此计算得出拖锥收放过程中绞盘旋转机构所需的输入力矩;同时分别进行了系统驱动电机的选型、机械传动机构的设计、刹车自动锁紧机构的设计、应急切断机构的设计。在此基础上,本文对系统的硬件和软件部分进行了深入的设计,阐述了系统中硬件的组成框架,然后从控制计算机、触摸屏、航空交流电机、刹车机构硬件以及各类采集传感器等方面对硬件进行了详细阐述。同时还对系统软件的各部分进行了详细分析设计,分别对系统总体程序、拖锥收放全自动控制程序、点操作方式程序、触摸屏人机交互界面软件进行了细致分析,重点对拖锥收放控制系统的原理和算法序进行了描述,设计了拖锥全自动收放闭环控制框架,并利用加减速位置控制算法和PID控制算法设计了拖锥收放控制算法。本文最后对所设计的拖锥控制系统进行了试验,验证了拖锥收放全自动控制下在低速、中速以及高速状态下的控制性能和精度,试验表明所设计拖锥控制系统满足设计精度和要求。
【关键词】：静压测量 拖锥 自动收放 PID控制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V217
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8
• 1.2 国内外的研究现状及分析8-10
• 1.3 本文研究的主要内容10-12
• 第2章 系统总体设计12-17
• 2.1 系统总体设计要求12-13
• 2.2 机械结构总体方案设计13-14
• 2.3 控制系统总体设计14-15
• 2.4 系统主要构成模块15-16
• 2.5 本章小结16-17
• 第3章 系统机械结构设计17-26
• 3.1 理论分析和设计计算17-18
• 3.1.1 拖锥空气阻力及力矩计算17-18
• 3.1.2 拖锥收放机构其它机械特性计算18
• 3.2 控制电机分析设计18-20
• 3.3 机械减速机构设计和选型20-21
• 3.3.1 机械减速机构减速比的分配和确定20-21
• 3.3.2 减速机选型和设计21
• 3.4 刹车锁紧机构设计21-22
• 3.5 冷气系统及应急快速切断机构设计22-23
• 3.6 电动挡块限动装置设计23-24
• 3.7 人工收放机构设计24-25
• 3.8 本章小结25-26
• 第4章 系统硬件与电气设计26-35
• 4.1 系统硬件组成框图26-27
• 4.2 控制计算机27-28
• 4.3 触摸屏28-30
• 4.4 航空交流电机的变频调速设计30-32
• 4.5 刹车机构控制硬件设计32
• 4.6 应急切断机构气动控制32-33
• 4.7 测量及监测传感环节设计33-34
• 4.7.1 拖锥收放距离测量传感器33
• 4.7.2 刹车/松刹车状态监测传感器33-34
• 4.7.3 拖锥应急切断状态监测传感器34
• 4.8 本章小结34-35
• 第5章 系统软件设计35-49
• 5.1 系统总体程序设计35-38
• 5.2 拖锥收放过程全自动控制程序设计38-44
• 5.2.1 拖锥收放过程的全自动闭环控制原理38
• 5.2.2 拖锥全自动收放过程的闭环控制算法38-44
• 5.2.3 拖锥全自动收放过程的闭环控制程序设计44
• 5.3 点动操作方式程序设计44-45
• 5.4 触摸屏人机交互界面软件设计45-48
• 5.4.1 软件整体外观设计46
• 5.4.2 点动操作模式界面设计46-47
• 5.4.3 全自动工作模式界面设计47-48
• 5.5 本章小结48-49
• 第6章 系统试验49-58
• 6.1 试验目的49
• 6.2 试验内容49
• 6.3 试验条件49
• 6.4 地面试验方法与步骤49-54
• 6.4.1 机械检查49-51
• 6.4.2 系统上电检查51-54
• 6.5 系统各操作模式测试54-57
• 6.5.1 拖锥收放过程全自动控制功能及精度测试54-56
• 6.5.2 点动操作模式功能测试56
• 6.5.3 机柜面板半自动操作模式功能测试56-57
• 6.6 本章小结57-58
• 结论58-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-65
• 致谢65-66
• 个人简历66

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本文编号：740774