小型飞机起落架电传作动系统余度控制技术研究

发布时间：2017-09-25 15:29

  本文关键词：小型飞机起落架电传作动系统余度控制技术研究

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【摘要】：全电飞机是飞机未来的一个发展趋势,起落架的全电收放成为目前国内研究的热点。近年来国家大力发展无人机事业,为起落架全电收放控制的研究提供了一个平台。由于航空产品具有高可靠性和安全性的特点,实现对起落架电传作动筒的高可靠性收放控制是研究的重点与难点。为满足小型飞机起落架电传作动系统高可靠性的控制要求,本文采用余度技术设计了一套余度控制系统,用于完成电传作动筒收放控制,论文的主要内容如下:(1)针对起落架电传作动系统高可靠的控制需求,提出了控制系统的余度设计方案,并且对其余度管理策略进行了研究与设计;同时论证了电传作动筒的控制要求。(2)以起落架电传作动筒为控制对象,建立了它的数学模型,采用了积分钳位式抗饱和和速度、电流双闭环的PID控制方案,搭建了双闭环控制系统仿真模型并进行了仿真,结果表明该控制方案能够满足设计要求;同时完成了单通道控制系统的建模与仿真,结果表明所设计的控制器能够满足系统收放时间和速度轨迹的控制需求。(3)依据余度控制系统的总体设计方案,对起落架电传作动筒的余度控制系统进行详细的硬件和软件设计,主要包括单余度控制器的硬件、余度管理软件、伺服控制软件设计,表决模块的硬件、表决逻辑软件设计,驱动模块的硬件设计。(4)对起落架电传作动筒进行试验研究,并进行了功能和性能试验,试验结果表明余度控制系统满足设计要求。
【关键词】：电传作动筒 小型飞机 余度技术 积分钳位式抗饱和控制器 DSP与FPGA
【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】：2016
【分类号】：V226
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 缩略词12-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 选题意义与课题来源14-15
• 1.3 国内外研究现状分析15-21
• 1.3.1 电传作动筒方面15-17
• 1.3.2 余度控制系统方面17-21
• 1.4 论文章节安排21-23
• 第二章 系统需求分析与总体控制方案设计23-35
• 2.1 系统需求分析23-28
• 2.1.1 机械系统介绍24-26
• 2.1.2 控制系统需求分析26-28
• 2.2 控制系统总体余度方案设计28-32
• 2.2.1 控制盒余度设计29-30
• 2.2.2 驱动盒余度设计30
• 2.2.3 总体方案设计30-32
• 2.3 控制系统余度管理策略设计32-34
• 2.3.1 同步技术32
• 2.3.2 数据交叉互换32
• 2.3.3 信号监控与表决32-33
• 2.3.4 故障判定与余度切换33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 系统数学建模与仿真分析35-50
• 3.1 起落架电传作动筒数学模型的建立35-40
• 3.1.1 无刷直流电机数学模型35-38
• 3.1.2 机械传动模型38-40
• 3.2 双闭环控制器设计40-44
• 3.2.1 电流环调节器设计41-43
• 3.2.2 速度环调节器设计43-44
• 3.3 单通道控制系统建模与仿真44-49
• 3.3.1 双闭环控制系统建模与速度仿真44-48
• 3.3.2 单通道控制系统建模与运动控制仿真48-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 控制系统硬件和软件设计50-70
• 4.1 控制系统硬件设计50-59
• 4.1.1 单余度控制器硬件设计50-54
• 4.1.2 表决模块硬件设计54-55
• 4.1.3 驱动模块硬件设计55-59
• 4.2 控制系统软件设计59-69
• 4.2.1 单余度控制器软件设计61-67
• 4.2.2 表决模块表决逻辑软件设计67-69
• 4.3 本章小结69-70
• 第五章 系统试验研究70-78
• 5.1 控制系统功能试验70-73
• 5.1.1 三余度控制器数据交叉互换功能验证70-71
• 5.1.2 表决模块表决功能验证71-73
• 5.1.3 主备驱动板余度切换功能验证73
• 5.2 系统性能试验73-77
• 5.2.1 系统收放时间及收放速度轨迹验证74-77
• 5.3 本章小结77-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 研究总结78-79
• 6.2 后续展望79-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-85
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李志勇;李胜军;;高可靠数字式起落架收放控制系统设计[J];测控技术;2014年07期

2 吴秀杰;江鹏;杨彬彬;郭鹏;张睿纯;;基于多电飞机概念下的飞机电气发展方向[J];电子世界;2014年13期

3 常凯;李胜军;;起落架系统多电技术应用及发展[J];航空科学技术;2014年07期

4 陈永新;;飞机起落架系统简介[J];大众科技;2014年06期

5 彭家忠;杨汉荣;王文岐;徐坚;;基于全电/多电飞机发展的预先研究初探[J];科技传播;2014年10期

6 常于敏;;无人机技术研究现状及发展趋势[J];电子技术与软件工程;2014年01期

7 严仰光;秦海鸿;龚春英;王慧贞;;多电飞机与电力电子[J];南京航空航天大学学报;2014年01期

8 张晓燕;张巍;马素钊;;从机电综合控制看民用飞机的发展趋势[J];通讯世界;2014年02期

9 叶自清;金荣深;徐德胜;;多电飞机非相似混合作动器综合性能分析与研究[J];民用飞机设计与研究;2013年03期

10 包群民;慕德俊;张慧翔;;小型飞机起落架全电控制器设计[J];计算机技术与发展;2012年10期

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本文编号：918134