飞机襟翼阀控伺服作动系统动态性能分析

由于阀控伺服作动系统存在的非线性因素,传统的建模方法所建立的数学模型无法准确地反映系统实际情况。为提升液压系统的控制精度及动态响应性能,解决在实际系统试验中出现的动态特性超差问题,对可能引起的因素及关键参数进行研究,重点分析引起系统静态误差的主要因素,同时分析系统各关键元件的固有频率和阻尼比对系统动态性能的影响。利用Matlab/Simulink软件对系统进行非线性建模,理论推导计算及仿真结果分析表明,较高的系统各关键元件固有频率和阻尼比有利于提高系统动态性能。

液压伺服作动系统振动的仿真分析和实验验证

针对某型机液压伺服作动系统振动的问题,提出了增加薄壁孔改善系统稳定性的措施。首先,通过Simulink建立伺服作动系统仿真模型,分析系统在谐波与正弦信号输入下的振动情况;其次,在对薄壁孔的原理进行分析的基础上,建立其仿真模型,分析在不同的孔径下系统的稳定性及影响;最后,将该措施应用到某型机的系统中,获得满意的效果。同时验证了该措施的合理性与可行性,并具有一定的工程应用价值。

直流电动舵机伺服作动系统研制

介绍了一种采用PWM调制芯片、放大器、比较器、分立元件及硬件逻辑门芯片组成的直流电动舵机伺服作动器,并给出了系统控制策略、传递函数和硬件实现电路。伺服系统采用位置-速度-电流三环串级控制方案,控制电路简单、可靠。实验证明,该作动器结构紧凑、性能较高,且运行稳定,达到直流电动舵机的高频响要求。

稀土永磁无刷直流电动机伺服作动系统

介绍了一种简单实用的滑模变结构控制技术，给出了系统直线位移闭环控制结构框图及各环节的传递函数和硬件实现电路。

机载PMSM伺服作动系统约束反演控制

针对机载伺服系统控制精度需求,提出一种基于障碍Lyapunov函数的反演控制策略。建立机载PMSM伺服作动系统的数学模型,为补偿负载扰动和参数变化,消除未建模动态引起的稳态误差,在反演控制律的设计中引入积分项。通过Lyapunov方法证明闭环系统全局渐进稳定,闭环信号一致有界,且控制过程中舵面跟踪误差始终保持在约束区间内。仿真及实验结果表明,与传统反演控制相比,该文所提控制方法具有严格约束误差范围的优势,当存在扰动和模型不确定性时,积分项作用可显著降低系统稳态误差,改善动态性能。

强未知输入干扰下的飞控伺服作动系统鲁棒故障检测

针对飞控伺服作动系统具有非线性、多种强未知输入干扰的特点,基于未知输入观测器进行了系统的鲁棒故障检测研究。考虑飞控伺服作动系统的气动力负载、供油压力波动等强未知输入干扰,建立了系统的非线性模型。采用一种全阶未知输入观测器结构设计了系统的未知输入观测器,并给出了观测器求解算法。对飞控伺服作动系统的非线性模型进行了转化,并给出了使用未知输入观测器的系统故障检测方法。进行了多种强未知输入干扰下的飞控伺服作动系统鲁棒故障检测的仿真试验,验证了故障检测算法的有效性和鲁棒性。

余度伺服作动系统可靠性分析

可靠性是飞机设计的重要指标,现代民用飞机电传操纵系统的伺服作动系统普遍采用余度技术,传统的可靠性分析方法无法描述其动态过程。针对主备结构和三余度结构2种不同的民用飞机伺服作动系统方案,应用马尔可夫过程对其分别建立了可靠性模型,并仿真分析比较了两者的可靠性及故障覆盖率对系统可靠性的影响,对实际中系统方案的选择提供了理论依据。

飞机舵面液压伺服作动系统性能分析

建立了考虑结构刚度以及舵面绕转轴转动惯量的液压伺服作动系统数学模型,以某型机为例在MATLAB环境下进行了仿真,研究了飞机舵面液压伺服作动系统性能及结构刚度、舵面绕转轴转动惯量等结构参数对作动系统性能的影响。结果表明:飞机液压伺服作动系统的液压固有频率与飞机舵面的固有频率共同构成了整个系统的谐振频率,若两者频率设计不合理将严重影响系统稳定性。

变负载流量调节阀电液伺服作动系统研究

针对高空台上流量调节阀在全包线飞行环境模拟过程中,因气动负载变化大而存在难以快速调节以伺服跟踪位置指令这一问题,提出一种考虑负载变化作用下电液作动机构的建模方法。对使用该方法建立的模型从两个方面进行仿真验证:首先将建立的变负载电液作动机构AMESim开环模型仿真结果与真实试验数据对比,两者相对误差不大于1.78%,验证了模型的准确性;其次在阀前、阀后气动压力干扰变化情况下进行闭环仿真,斜坡响应相对误差不大于1.26%,正弦响应相对误差不大于1.40%,验证了系统的伺服跟踪性能和抗干扰性能。

无人机伺服作动系统容错控制研究

为了增强伺服作动系统的可靠性,使其当某些特定故障发生时,能够继续工作,提出了一种双余度电动伺服舵机系统。通过建立双余度电动舵机的数学模型,设计舵机控制器,分析双余度舵机的典型故障,选择合适的故障诊断策略,以达到舵回路的故障容错能力。结果表明:采用余度技术后,系统的静态性能和动态性能没有大的改变,但是大大提高了系统的可靠性。

一种小型化高同步性伺服作动系统研究

介绍了一种小型化高同步性伺服作动系统,针对发动机动力调节装置狭小的空间和特殊高温环境的严苛要求,对液压作动器进行了耐高温、小型化设计,采用液压作动器与控制阀组分体式结构设计和非对称活塞杆结构设计,实现了大运动行程,降低了截面尺寸和轴向长度;采用位置初始同步+位置同步控制+非对称位置控制的全域控制参数动态调整的控制策略,实现了三路作动器的运动平稳控制和全行程范围内的高位置同步性。通过理论计算和带载试验验证,该伺服作动系统实现了环境和空间的技术要求,并具有较好的位置同步控制性能。

基于Windows+RTX的伺服作动系统测控软件开发

文章以某伺服作动系统测试设备的软件研发为背景,针对Windows系统由于线程优先级少、隐含不确定的线程调度机制以及优先级倒置等原因而造成的非实时性差,无法满足实时测控要求的缺陷,通过设计一种基于RTX和VC++的多任务实时测控系统,利用RTX来增强Windows的实时性,实时任务部分运行于实时子系统RTSS下,非实时部分则运行于Win32子系统下,实时部分和非实时任务之间的通信通过共享内存的方式实现。该系统利用VC++开发人机交换界面。解决了在Windows无法进行实时测试的缺陷,搭建一种在Windows下实时测控的软件平台,实现了在Windows平台下对伺服作动系统的功能和性能实时检测。

伺服作动系统中传动间隙的影响及其补偿方法

间隙在保障变速传动可靠进行的同时,对系统的性能也产生了很大的影响,因而对间隙的研究与补偿成为改善系统性能的关键问题之一。本文针对伺服作动系统中的传动间隙问题,对既有研究文献进行了归纳梳理。首先分析总结了间隙对系统性能的影响,表明间隙的存在会引起系统响应延迟、极限环振荡等问题;然后介绍了研究间隙的两种模型:迟滞模型和死区模型,分析对比了各模型的特点与适用场合,为间隙特性的研究与基于间隙模型进行补偿提供参考;最后列举了针对间隙影响的补偿办法,包括基于机械方法的消隙方案与以系统整体性能改善为目标的控制策略这两方面,并分析了各方法的优缺点,为克服传动间隙对系统造成的不利影响提供借鉴。

飞机舵面作动系统动压反馈特性分析

电液伺服作动系统是飞控系统的关键子系统,在实际工作中,存在作动系统与飞机舵面结构谐振的问题。为了研究飞机电液伺服作动系统稳定性的问题,建立了完整准确的伺服系统数学模型。在不降低系统性能的前提下,提出利用高通滤波即动压反馈的控制算法来提高伺服系统稳定性的方法。对动压反馈的补偿作用和原理进行介绍,对加入动压反馈后的系统进行数学建模,并对系统阶跃特性和频率特性进行仿真验证,结果证明动压反馈的引入没有降低系统性能,且在综合谐振处提高了系统阻尼,较好地解决了谐振问题,起到了增稳效果。电液伺服作动系统动压反馈技术的初步研究,对后续型号设计有较大应用价值。

SimulationX在教练机伺服作动子系统设计和研究中的应用

本文通过SimulationX软件对某型教练机伺服作动子系统的控制信号、PID调节、液压油缸、液压伺服阀、液压油源、位移传感器、系统3D展示等部分进行了物理建模,分析了伺服阀的性能参数对系统性能的影响,还阐述了SimulationX在伺服作动子系统半物理仿真实验中的应用。

双余度数字舵机系统研究与设计

为了提高舵机系统的可靠性,通过对舵机系统组件的可靠性分析,确定系统为电气双余度。在对系统故障进行了总结和分类后,制定了相应的容错控制策略,使包含处理器在内的任一电气元件出现故障,系统都能正常工作。利用系统的可靠性模型,对系统的可靠性进行了定量分析,证明双余度设计使系统的可靠性得到显著提高。

典型系统基于架构的层级化建模技术研究

随着工业化与信息化的深度融合,计算机建模与仿真技术已广泛应用于系统或产品的研发过程中,但其存在模型混乱、碎片化、层次不清晰、复用性差的问题。基于对系统架构的理解,提出了一种基于系统架构开展系统层级化建模的方法。在建立模型时将整个系统分解为系统层、子系统层和部件层的多层次模型;各层级模型的接口均与系统架构定义的接口关系保持一致,实现设计的连续性,为基于模型的设计提供有效的支撑。该方法能清晰表述模型的目的、层级和颗粒度。文中以典型伺服作动系统为例进行了验证,结果证明了方法的有效性。

近似时间最优的舵机多模位置控制策略

高超声速飞行器要求其伺服作动系统具有高动态高精度的特性,针对传统控制方法难以兼顾系统动态和精度的难题,本文设计了一种近似时间最优的舵机多模位置控制策略.首先建立了以一阶惯性环节串联积分器表征舵机输入输出特性的特征模型.然后以相平面为分析工具,给出了其近似时间最优控制的切换区;在切换区外以快速性为目标而采用bang-bang最优控制,在切换区内以避免振荡和超调为目标而采用bang-bang次优控制;为提高稳态性能,在小误差时时采用线性控制.实验表明,该方法响应快速,避免了振荡和超调,很好地满足了对伺服作动系统高动态高精度的要求.

航空工业兰飞 创新开辟兰飞全新的发展空间

唯有抓住机遇,借军民融合契机,改革自身体制机制,才能拓展企业经济发展的活力,为企业创造效益,改进企业经济运行质量。40年来,航空工业兰飞积极实施深化改革,精简管理体系,提高管理能力,以敢闯敢干的勇气和自我革新的担当,一路风雨兼程、澎湃前行,不断开创全新的前进道路,开辟全新的发展空间。40年众志成城、砥砺奋进、春风化雨,航空工业兰飞不断夯实基础技术,始终传承军工央企的红色基因,保持永不褪色的报国初心,在建设新时代航空强国进程中谱写了一卷壮丽的篇章。