飞机舵机电液加载系统的结构补偿方法研究

发布时间：2017-09-13 07:28

  本文关键词：飞机舵机电液加载系统的结构补偿方法研究

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【摘要】：飞机舵机电液加载系统是对舵机进行负载力模拟实验的加载设备,用于模拟飞机在飞行过程中所受到的空气力载荷,可缩短飞机的研制周期、降低研制成本。由于飞机舵机电液加载系统是典型的被动式加载系统,舵机的主动运动将对其产生多余力的干扰作用。多余力的存在严重影响了加载系统的加载精度、稳定性和响应速度。因此,开展对飞机舵机电液加载系统抑制方法的研究,提高其动静态性能对飞机舵机研制的成功具有促进作用。本文在国内外飞机舵机电液加载系统研究现状的基础上,首先设计了具有双阀并联控制结构和橡胶-金属缓冲弹簧的飞机舵机电液加载系统整体机械结构,并对其工作原理、技术指标和多余力产生因素进行了研究。确定了影响多余力的主要因素是伺服阀的流量-压力特性和橡胶-金属缓冲弹簧的刚度特性,并定性地研究了这些影响因素与多余力之间的关系。然后,根据飞机舵机电液加载系统的设计要求,分别对油源、液压缸、传感器、伺服阀和橡胶-金属缓冲弹簧等关键机构进行了结构设计、型号选择及数学模型建立。通过仿真试验验证了该机械结构不仅可以有效地抑制多余力干扰,而且可以实现变刚度加载,从而保证了实验的连续性。最后,根据所建立的飞机舵机电液加载系统整体数学模型,采用单神经元PID作为控制算法,解决了双阀并联结构的控制问题。通过仿真实验验证了单神经元PID控制器在飞机舵机电液加载系统中的高效性和准确性。
【关键词】：飞机舵机电液加载系统 多余力 双阀并联控制 橡胶-金属缓冲弹簧
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题的研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外的研究现状及分析11-15
• 1.2.1 结构补偿方法的研究现状及分析11-14
• 1.2.2 控制补偿方法的研究现状及分析14-15
• 1.3 本文的研究内容15-17
• 第二章 飞机舵机电液加载系统结构设计17-28
• 2.1 飞机舵机电液加载系统的结构组成17-18
• 2.2 飞机舵机电液加载系统的工作原理18-19
• 2.3 飞机舵机电液加载系统的技术指标19-21
• 2.4 多余力产生因素21-27
• 2.4.1 多余力的定义及产生机理21-22
• 2.4.2 伺服阀对多余力的影响22-26
• 2.4.3 橡胶-金属缓冲弹簧对多余力的影响26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 飞机舵机电液加载系统关键机构设计及建模28-49
• 3.1 设计要求28
• 3.2 油源28-29
• 3.3 液压缸29-33
• 3.3.1 液压缸的结构设计29-31
• 3.3.2 液压缸的数学模型31-33
• 3.4 传感器33-34
• 3.4.1 传感器的型号选型33
• 3.4.2 传感器的数学模型33-34
• 3.5 伺服阀34-40
• 3.5.1 双阀并联的结构设计34-35
• 3.5.2 伺服阀的型号选择35-38
• 3.5.3 伺服阀的数学模型38-40
• 3.6 橡胶-金属缓冲弹簧40-46
• 3.6.1 橡胶-金属缓冲弹簧的材料选择40
• 3.6.2 橡胶-金属缓冲弹簧的结构设计40-41
• 3.6.3 橡胶-金属缓冲弹簧的数学模型41-42
• 3.6.4 橡胶-金属缓冲弹簧的仿真实验42-46
• 3.7 实验验证与结果分析46-47
• 3.8 本章小结47-49
• 第四章 飞机舵机电液加载系统控制器设计49-62
• 4.1 常规PID控制概述49-51
• 4.1.1 常规PID控制原理49-50
• 4.1.2 常规PID控制器的参数整定50-51
• 4.2 单神经元控制概述51-52
• 4.3 单神经元PID控制器设计52-56
• 4.4 实验验证与结果分析56-61
• 4.4.1 多余力抑制效果测试实验57-58
• 4.4.2 跟踪能力测试实验58-61
• 4.5 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士期间发表论文68

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本文编号：842357