飞机机电系统发展趋向与启示

飞机机电系统是为飞机传递能量的系统。综述飞机机电系统各子系统的发展趋势和关键技术,对其向综合化、多电化和智能化发展、全寿命周期系统管理,连续保障与培养人才等问题有所启示。

基于免疫算法的飞机机电系统故障诊断

针对一般免疫算法复杂度高、耗时长,以及飞机机电系统可靠性、实时性要求高的特点,提出了一种适合飞机机电系统故障诊断的改进免疫算法。该算法通过采用去除一般免疫算法的抗体增殖能力。降低算法复杂度,保留算法的部分学习能力以保证算法性能,将机电系统传感器数据进行向量化处理以适应算法结构,并提高算法可靠性。实验结果表明,改进后的算法故障诊断准确度得到进一步提高。

飞机机电系统部件数据驱动健康状态在线估计方法综述

飞机机电系统的机电部件(飞机机电系统部件)处于良好的健康状态是飞机机电系统安全运行重要前提,对于保障飞机正常飞行和成员安全具有重要意义。飞机机电系统部件健康状态在线估计可以实现部件健康状态的在线估计,有效支撑部件的视情维修,进而为飞行任务保障提供决策参考。本文以代表性飞机机电系统部件机电作动器和辅助动力装置为具体研究对象,在对该领域健康状态估计方法进行充分调研基础上,阐述飞机机电系统部件健康状态估计基本概念及内涵,并针对飞机机电系统部件数据驱动健康状态在线估计方法体系进行系统地分析,进而归纳总体发展动态并展望未来发展方向,以此为相关研究者提供参考。

飞机机电系统PHM技术方案研究

针对目前飞机PHM系统难以精确设计的技术瓶颈,并为了满足提高飞机故障诊断与健康管理技术能力的目标要求,文章在大量调研并参考国内外飞机PHM系统设计经验的基础上,结合国内针对PHM设计的特殊背景,通过对飞机机电系统进行了深入分析与研究,提出了一种针对飞机机电系统PHM总体方案架构思想;文章给出了机电系统PHM区域管理器结构的设计思路及机电系统PHM区域管理器设计,开展机电系统aFMECA分析,明确了该系统设计的指导思想、功能和组成,并着重论述了各主要功能模块的设计方案,最后形成了飞机机电系统PHM技术方案,对于促进国内PHM技术的发展具有重要作用,同时也为其他武器装备的PHM技术的研究具有一定的指导作用。

飞机机电系统效能评估方法体系研究

为实现面向飞机能量的多电飞机机电系统的稳健效能评估,从提高效能结果稳定性出发,确定了一套系统的效能评估方法体系。针对传统的效能评估活动,提出相应的改进措施来缩减每个评估节点存在的风险。其中,根据机电系统的功能结构以及飞行任务,提出了基于系统级、飞行任务级和保障级的具有三维立体多层次特征的效能评估指标体系构建模式,并依据模式快速拟定了效能评估指标体系;同时利用可信度模型和组合赋权模型对指标进行数据信度和权重分析;最后结合效能融合模型评估飞机机电系统的综合飞行效能。以某型3H架构机电系统效能评估过程为例,得出飞机起飞、爬升、巡航、下降、进近着陆5个阶段的效能分别为0.8794,0.9392,0.9355,0.9384,0.9331,最后通过验证证明了评估结果的准确性。该结果说明了本文评估方法体系的稳定性,较好地解决了目前大型复杂系统面临的效能评估难题。

飞机舵机电液加载系统的多余力抑制方法研究

针对飞机舵机电液加载系统出现的多余力问题,建立系统数学模型,分析与多余力密切相关的因素,提出改进型CMAC神经网络控制器与积分分离式PID控制器复合控制的方法;改进型CMAC神经网络控制器实现前馈控制,以产生舵机加速度的力信号和加载力误差信号作为输入,提高了系统的加载精度和响应速度;积分分离式PID控制器实现反馈控制,克服了经典PID控制器易产生积分过渡的缺点,提高了系统的动态性能;仿真结果表明,复合控制器不仅能够有效抑制多余力,而且使系统具有良好跟踪效果,完全能够达到系统控制性能指标的要求。

飞机舵机电液加载系统多余力抑制方法研究

针对飞机舵机电液加载系统存在的多余力干扰不易抑制的问题,提出了结合橡胶-金属缓冲弹簧、飞机舵机位移指令前馈、基于动态RBF神经网络在线辨识的单神经元PID输出负载力反馈的复合控制器结构功能及控制策略。利用蚁群聚类算法优化的动态RBF神经网络对系统进行在线辨识,获得Jacobian信息,由单神经元PID控制器完成控制参数的在线自整定。仿真结果表明,该方法可以在实验室条件下对于模拟飞机舵机所受到的力载荷实现快速、准确的加载,能保证系统的稳定性且具有较强的鲁棒性。

飞机舵机电液伺服系统多余力抑制方法研究

针对飞机舵机电液伺服系统在加载过程中出现易出现加载频宽窄,响应速度慢、稳定性差、加载精度低等问题,采用BP神经网络PID控制与结构不变性原理相结合的控制方法。该方法基于BP神经网络的参数自整定原理调节系统参数,再根据结构不变性原理控制器。仿真结果表明,该控制方法不仅能有效抑制多余力的干扰,而且可以显著提高飞机舵机电液伺服系统的控制性能。

基于Dymola的飞机机电作动系统多领域建模研究

飞机机电作动系统是一个复杂的耦合系统,其中包含电气、机械和液压相关技术。传统的单一仿真软件无法反映各子系统之间的耦合关系。为了更好的仿真该系统的动态特性,就需要一个具有多领域建模能力的支撑软件。Dymola具有独特的多领域统一建模的能力,利用Dymola可以通过模型元件之间的合理链接,建立起面向对象的电气-机械机构的Modelica模型。其中机械结构可以在Dymola中显示三维立体图像,并根据仿真结果显示动画。以Dymola平台中搭建飞机起落架系统为例,结果显示通过构建其机械、电气、液压和控制系统,实现了基于Dymola平台上的多领域统一建模和仿真。

飞机舵机电液加载系统控制补偿器设计与仿真

飞机舵机电液加载系统是一种力伺服系统,是实验中测试舵机性能的专用设备。为了降低系统存在的多余力对控制效果的干扰,提出了基于粒子群算法的径向基神经网络实时整定PID控制器的控制方法。利用粒子群算法的全局寻优与超参数优化的特性来改善控制器的控制效果。同时使用基于退火的学习系数,加快网络收敛速度。仿真结果表明相比于常规径向基神经网络控制方法,该方法有效抑制了多余力的干扰,实现了高精度加载,提高了系统的加载精度与响应速度。

从绿色航空试论飞机系统的发展趋向和几点思考

绿色航空的理念和进展推动了与航空业有关的各行各业的变革和发展。该文综述了绿色航空是航空业可持续发展的关键,飞机机电系统和飞行控制系统绿色发展趋向,绿色液压技术的研究与展望,装备绿色维修技术及应用等问题,并对综述有关问题进行节能和环保的思考。

橡胶-金属缓冲弹簧在飞机舵机电液伺服系统中的应用

针对飞机舵机电液伺服系统在抑制多余力干扰时,缓冲装置无法实现变刚度连续加载的问题,采用在系统结构中设置橡胶-金属缓冲弹簧的结构补偿方法。首先,设计橡胶-金属缓冲弹簧结构,利用ANSYS仿真软件构建有限元模型并对其进行性能分析。通过构建飞机舵机电液伺服系统各元件数学模型,从而得到系统整体数学模型。最后,利用MATLAB仿真软件验证该方法的可行性和有效性。研究结果表明,橡胶-金属缓冲弹簧能够达到技术指标要求,改善系统稳定特性,具有较高的工程实践价值。

基于BP-RBF神经网络的飞机舵机电液伺服加载系统研究

飞机舵机电液伺服加载系统中存在多余力的干扰会影响系统加载的精确度,因此,为加载系统建模,建立整个电液伺服加载系统的非线性模型。在BP神经网络的PID控制器基础上加入了RBF神经网络,构成复合控制器,通过RBF神经网络的辨识,神经网络PID控制器控制精度高、效果好,参数实现了自整定,提高了非线性系统的控制精度,同时,也提高了加载精度,有效抑制了多余力。

飞机舵机电动伺服系统复合控制方法研究

针对飞机舵机电动伺服系统存在多余力矩干扰不易抑制的问题,根据系统结构组成及工作原理,建立了数学模型。设计了结合BP神经网络的PID控制器参数整定、角速度前馈与力矩速度反馈的复合控制策略,提高了系统的稳定特性和加载精度。利用MATLAB仿真环境进行了系统动态特性实验。仿真结果表明,该方法不仅能够有效抑制多余力,而且使系统具有良好跟踪效果,完全能够达到控制性能指标的要求。

绿色航空——飞机系统的发展趋向探讨

随着科技的进步,绿色环保理念理念越来越重要,为了保持可持续发展,本文针对航空飞机系统的发展趋向进行探讨,提供参考。

一种飞机供电系统交流电源峰值快速采样方法

提出一种飞机三相交流电源峰值的检测方法,通过检测三相交流电源的实时电压,快速检测交流电压峰值,防止将不满足要求的交流电源接入机上电网,从而防止对供电系统造成不利影响。该方法简化了机上传统电路和计算方法,提高了检测实时性,该方法可应用于飞机机电系统。

双缸加载结构在飞机舵机电液负载模拟器中的应用

在充分考虑飞机舵机电液负载模拟器加载要求及结构特性的基础上,以解决多余力干扰关机技术问题为目的,抓住系统的理论特性和应用特性,重点在于优化系统结构。利用结构补偿方式,在模拟器结构中采用双液压缸同步加载的方式,将系统的多余力进一步减小,并通过仿真实验验证该方法的可行性和有效性。

基于TMS320F2837xS芯片的机载CAN总线软件设计与实现

随着飞机机电管理系统的不断发展,面向机载应用的通信需求和控制策略也在逐渐提升,传统的CAN总线通信在飞机机电管理系统中采用CAN2.0B通信协议,而在CAN2.0B协议的基础上进行适应性扩展,提出了一种基于逻辑链路控制层(LCC)的CAN总线通信软件架构设计方法,该方法对CAN2.0B协议的消息ID进行重新扩展划分,以适应不同的飞机机电管理系统各子设备系统信息交互的需求,并且基于TMS320F2837芯片中CAN相关控制器的使用,提出了软件架构的设计方法,实现点对点和广播通信功能。对提出的软件架构进行了总结和分析,并且对有关机电系统中CAN总线的研究方向,作了展望。