基于EHA的鱼雷舵机伺服系统的设计与研究

发布时间：2021-08-24 23:05

　　针对传统鱼雷舵机电液伺服驱动系统中存在的压力脉动大、工作效率低等问题,提出了一种基于电动静液作动器的鱼雷舵机系统,采用交流伺服电机通过联轴器驱动微型液压泵,控制微型定量泵的旋转速度,改变进入整个鱼雷舵机的流量,最终实现鱼雷作动器的精确运动,能够有效减小系统脉动,并提高系统效率至70%以上。通过鱼雷舵机伺服系统的计算,对其必要元件选型,并采用AMESim仿真,当作动缸末端位移量在0.021 m趋于平稳时,此时EHA舵机系统受力均大于2500 N,调整时间为0.2 s,且幅频特性为16 Hz,相频特性为41 Hz,保证了鱼雷舵机系统的快速响应,仿真结果满足工作需求,对鱼雷舵机的研发有重大理论意义。 

【文章来源】：液压与气动. 2020,(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

鱼雷运动模式

目前鱼雷通常是通过调整舵机舵面来实现运动方向改变的,舵面由系统中的液压缸直接控制,采用电液伺服阀[2]实现。如图2所示:以传统的正开口喷嘴挡板阀为例,假设没有电气信号输入,力矩马达的衔铁通常在平衡位置,挡板两侧所受液压油的作用力相等,此时油液自泵源进入,经流进油口,进而通过过滤器在阀芯处分4路油液流出。倘若有信号输入,则鱼雷系统中的马达衔铁带动反馈杆偏转, 使挡板发生移动(向左移动),左侧油路压力升高,阀芯向右移动。这样阀芯的左侧接通,使油液高压部分与液压缸的进油路相连,阀芯的右侧阀孔打开,此时油液与液压缸的回油腔相连,最终通过电液伺服阀实现活塞运动,使鱼雷舵机舵面偏转。经典电液伺服系统的驱动力较大、频率响应速度很快,但其同样存在问题:

1) 结合鱼雷舵机的运动模式,考虑给定的技术条件和参数指标,其液压原理图如图3所示。EHA鱼雷舵机是闭式的新型液压系统。系统主要由伺服控制器、交流伺服电机、微型定量泵、增压油箱、双作用对称缸、单向过滤器、集成阀块以及压力、位移、转速测量装置等组成。与传统液压系统相比,该系统是通过改变交流伺服电机的旋转速度,通过联轴器推动微型定量泵运转, 改变进入整个鱼雷舵机的流量,最终控制鱼雷作动筒活塞的位移运动,实现舵面的角度调节。本研究所设计的EHA鱼雷舵机液压系统特点如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]果园避障旋耕机液压系统的设计与研究[J]. 王斌,毕新胜,罗进军,李文春,曾小辉,贾金亮.  液压与气动. 2015(08)
[2]助飞鱼雷舵负载对电动舵回路系统性能影响[J]. 黄华红,尹美方,刘雪辰.  鱼雷技术. 2008(02)
[3]鱼雷作战效能分析[J]. 宋保维,姜军.  火力与指挥控制. 2007(12)
[4]基于AMESim的电动静液作动器的仿真分析[J]. 齐海涛,付永领.  机床与液压. 2007(03)
[5]一种新型无伺服阀电液伺服执行器[J]. 付永领,徐步力,那波.  液压与气动. 2002(07)
[6]电液伺服阀控马达速度闭环数字控制系统的应用研究[J]. 王军政.  北京理工大学学报. 2002(02)

硕士论文
[1]火箭舵机转速排量复合调节电动静液作动器设计与研究[D]. 赵进宝.哈尔滨工业大学 2014
[2]摆式列车直驱式容积控制电液伺服作动器研究[D]. 于凤辉.西南交通大学 2008



本文编号：3360896