飞机发动机硬式操纵系统非线性传动优化设计

采用特殊机构实现非线性传动在机械式飞行操纵系统中已有应用,通过对传动要求的近似拟合,可以完成对机构设计参数求解;但采用该方法设计机构不能精确满足传动约束要求,在机械式飞机发动机操纵系统中尚无应用。根据飞机发动机硬式操纵系统的工作特点,采用五杆式机构替代四连杆机构实现非线性传动;通过五杆式机构设计参数影响机制分析,将机构设计参数分类为优化决策变量和传动特性控制变量,并基于此建立了机构求解方法和优化设计方法,实现了对机构传动特性控制变量直接求解,保证了机构传动特性能够精确满足约束要求。引入最大传动比和机构磨损因数作为目标函数开展机构优化,能够提升系统性能和使用寿命。通过某型发动机操纵系统设计实例和地面试验验证表明,该方法合理可行,具有工程实用价值。

一种非线性传动机构的模糊补偿

在地平式望远镜机架的一种俯仰跟踪控制传动链中,其俯仰角度与电机转动角度之间存在非线性关系 ,用经典PID控制方法很难使系统获得很好的动静态性能。将模糊控制和经典PID控制相结合 ,根据参考模型和实际模型的误差动态调整控制器参数 。

齿轮齿条非线性传动系统研究

针对传统凸轮机构无法将直线运动可靠转换为可控非匀速整周回转运动的问题,提出了一种齿轮齿条非线性传动系统。在齿轮齿条非线性传动系统中,将齿条分度线制为曲线,利用直线导轨或直线轴承与万向联轴器导出齿轮的回转运动,此时齿轮为从动件。齿轮也可作为主动件,输出非线性直线移动,由此实现双向传动。

一种非线性传动机构的模糊补偿

世界上许多概念都是模糊的,但人们却能根据这些概念进行推理,得出明确的结论。初看起来,模糊似乎不是一件好事,事实上却相反,它可用较少的代码传递足够的信息,并能对复杂事物做出高效率的判断和处理。模糊控制是用模糊逻辑实现精确控制的一项技术。模糊控制包括输入级、处理级和输出级3个过程。输入级将输入数据转变为模糊数据,称为模糊化;处理级用模糊数据及模糊逻辑规则推理求解;输出级将模糊数据变成精确数据输出以进行控制,称为逆模糊化。模糊控制的优点是,当过程的数学模型不存在或虽存在但编码十分困难时,可考虑采用模糊控制;采用不太昂贵的传感器和低性能的处理器,就能达到相当好的控制性能;可应用于环境噪声水平高的场合;能巧妙地综合直觉经验,在具有纯滞后、大惯量、参数漂移大的非线性不确定分布参数系统中,实现较满意的控制。缺点是,精度不高,容易产生振荡,适应能力有限。当前,模糊控制作为一种新型控制技术,正处于蓬勃发展时期,已开发和研制的控制器有3类:自调整型模糊控制器、混合型模糊控制器和自学习型模糊控制器。本期选登的4篇论文,一篇属自调整型,三篇为混合型。

内镜柔性器械腱鞘传动模型及实验研究

目的建立内镜柔性器械腱鞘系统的推力传动模型,研究影响传动效率的关键因素。方法建立腱鞘系统在器械推送作用下力和位移的传动模型并进行仿真计算;搭建腱鞘系统传动测试的实验平台以验证模型的准确性,研究传动速度、腱鞘直径比、弯曲半径等对传动效率的影响。结果腱鞘传动过程中存在显著的非线性传递现象,传动模型仿真与实验结果基本符合;传动速度、腱鞘直径比、弯曲半径均对内镜柔性器械的推力传动有较大影响,对位移传动的影响相对小一些。结论该模型可用于内镜柔性器械中腱鞘系统推力传动的计算,提供给医生器械工作末端的力反馈,以保证器械的安全操作和提高手术效果;在内镜柔性器械的精准控制中需要综合考虑传动速度、腱鞘传动比、弯曲半径等对运动传递的影响。

电传飞机极限环振荡问题及解决措施研究

针对现代高性能电传飞机飞行中出现的极限环振荡问题,从系统闭环回路中的气动特性、机械传动非线性、飞控软/硬件非线性、系统阻尼特性等方面对极限环振荡产生的原因和机理进行了分析研究,并针对性地提出了解决措施。以某型电传飞机特定状态纵向极限环振荡问题为例进行了分析研究,为飞机型号设计和使用维护等提供参考。

机械多连杆伺服压力机控制系统研究与实现

研究并实现了一种基于工控机(IPC)和西门子高性能运动控制器Simotion的控制系统方案。针对伺服压力机传动系统采用伺服电机-蜗轮蜗杆换向减速机-传动螺杆-多连杆增力机构的结构形式,采用MSC.ADAMS软件研究螺母侧与滑块侧位移、速度关系,把用户设定的滑块速度-位移曲线转换成螺母的速度-位移曲线。基于模块化的设计思想,上位机软件采用C#语言开发,下位机软件采用IEC61131-3的结构化文本(ST)语言开发,上下位机之间基于UDP协议通讯。本系统已成功应用于自主研发的2000 k N机械多连杆伺服压力机,配合数控活动炉底加热炉、ABB机器人组成热成形技术生产线,已实际运行一年多,系统稳定可靠,扩展了传统压力机的工艺适用范围,提高了产品质量。