双电动缸滑模力分配同步起竖控制

针对含有未知系统动态、外部时变干扰及内力纷争的双电动缸同步起竖系统,提出了一种不依赖于函数逼近器且能保证瞬态和稳态跟踪性能的同步控制策略。设计基于未知系统动态估计的双曲滑模控制器保证起竖轨迹跟踪性能,使用未知系统动态估计器估计补偿系统未知参数和外部时变干扰,该控制器结构简单只需调节一个参数且具有良好的动态适应性能,基于双曲函数设计了一种新的滑模趋近律,有效克服了传统滑模的易抖振等问题;针对双电动缸同步起竖过程中存在的双缸耦合现象,设计推力分配同步控制算法,避免系统产生大的耦合内力,同时保证双缸运动的同步性。通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,仿真结果证明了提出控制策略的有效性。

高压液压能源系统热特性及热控制仿真分析

高压液压技术是未来飞机液压系统的主要发展趋势,由于损耗功率增加,系统温度变化将更加剧烈并影响飞行安全,因此,高压液压系统的热特性与热控制技术是未来飞机液压系统设计需要考虑的一个重要因素。以某高压液压能源系统为例,对液压能源系统的主要液压元件进行生热和散热机理分析。利用AMESim软件开展液压系统温度特性分析,权衡系统是否需要热交换器。结果表明:热交换器有效降低系统油液温度至安全温度内;同时,得到燃油-液压油热交换器位于不同位置、系统在不同飞行阶段下不同环境温度、机翼处管路引入冷气流等工况下温度变化趋势,为飞机高压液压能源系统热设计提供参考。

电静液作动器精细化建模和特性分析

电静液作动器(Electro-hydrostatic actuator,EHA)是电驱液传的执行机构,具有体积小、重量轻、功率密度高、可控性好、维护性好、集成度高、可靠性高等优势。传统EHA的线性建模方法通常忽视电机和泵的强非线性,这种建模方式过于保守,导致模型精度降低,影响高性能控制及性能预测的准确性。为处理传统建模方式的保守性问题,建立考虑伺服电机和泵非线性的精细化模型:通过MATLAB/SIMULINK建立时变、非线性、强耦合、多变量的永磁同步交流电机(Permanentmagnet synchronous motor,PMSM)模型,通过AMESim建立含流量脉动和外泄漏的定量柱塞泵模型,完善了EHA仿真模型;改变系统参数进行MATLAB-AMESim机电液联合仿真,通过多种仿真工况的结果对比,分析EHA系统的典型特性,揭示了系统参数对控制器跟踪性能的影响。建立精细化模型进行特性分析,为EHA系统参数对控制性能的影响度分析提供了理论支撑和仿真验证手段。

航空发动机导叶控制机构作动筒主动容错控制

航空发动机导叶控制机构液压作动筒在高速、高温、变载荷等条件下发生故障时,会导致液压作动筒工作状态受限,引起系统实际的物理参数发生突变,进一步加剧了系统的参数不确定性以及未建模干扰,从而恶化整个系统的位置跟踪精度,严重时使航空发动机失稳。为提高航空发动机导叶控制机构液压作动筒在故障发生时的控制性能与容错能力,提出了一种积分鲁棒自适应主动容错控制策略。为减小参数不确定性,提出了一种基于参数估计误差与跟踪误差的复合参数自适应律,不仅可以实现参数的快速收敛,还提高了系统的主动容错能力。为消除参数不确定性与抵抗外干扰,利用积分鲁棒反馈思想发展了一种积分鲁棒自适应主动容错控制,进一步增强了液压作动筒的容错能力与位置跟踪能力。基于Lyapunov理论,证明了该主动容错控制策略在外干扰下能实现系统位置跟踪误差的渐近收敛。仿真结果表明,提出的主动容错控制策略和现有的容错方法相比具有良好的参数自适应能力和抗干扰能力,估计的参数在7s内可快速收敛。