文档介绍：硕士学位论文王瑞丕学科专业:载运王县运且工程赵晓萑西北工业大学作者:指导教师:年月谎芯可
摘要负载模拟器主要用于模拟飞行器飞行时舵面所受到的气动载荷,完成整个飞行控制系统的半实物仿真,也可以用于舵机系统性能的检测。目前研制的负载模拟器大多数都是电液伺服加载系统,随着力矩电机控制技术的发展和电力电子技术的应用,电动加载成为负载模拟器发展的方向,本文研究负载模拟器的电动加载方案。舵机电动加载系统以隹淼髦菩藕徘牡缍魑V葱谢梗ü力传感器构成力反馈,位移传感器构成位置反馈,形成力和位移闭环控制。由于执行机构不同,电动负载模拟器与传统的液压驱动负载模拟器在控制特性上有较大差别。比如,电动加载的稳定性控制问题,多余力矩产生原因,系统快速性和跟踪精度的改进方法等。加载系统中的多余力对系统动态品质影响很大,本文对加载系统中多余力的产生进行了详细的分析和讨论,并提出了一种简单有效的抑制多余力矩的方法。根据加载系统的特点,引入了经典的刂扑惴ā7抡娼峁砻鳎峥刂品法能够使输出很好地跟踪系统给定的输入值。论文最后对试验结果进行分析,并进行了仿真验证。总结了实验中遇到的各种实际问题,论文研究结果对电动加载系统的进一步深入研究具有参考价值。关键词:电动负载模拟器,力矩电机,多余力矩,仫
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绪论第一章瑊论文韵研究篝景和意义负载模拟器是导弹和运载火箭等飞行器在设计阶段进行地丽半实物仿真的主要设备之一,震戳模擞飞行器在飞行过程孛嚣用在舵面上的气动载蘅,隽赫型飞行器韵研制,瘟雕鼹供性能实验数据。盎于是一个力桶藤藜统,丽’盟在德真实验过程中需要模拟各种气动载荷的变化情况,因此负载模拟嚣是一个相当复杂的机电复合系统。献控制的角度,它又是一个强藕合、时变受控对象。关于舵机电动热载鬈统酶研究涉及剽系统动力学、毫瓿传凌、控制理论耨诗算枫控制按米等多学科的综合内容蛸本文所研究的电动加载模拟嚣适用于飞行器舵机的加载及测试。模拟其在飞行过震枣所承受鲢铰链力矩,鑫此装穗式力矩桶服蘩缝在工程矮域也称露赞裁畿拟器,或者翻载系统,舵枫也称作承载系统《对象6孀u痉尚衅鞫ρЭ刂的执行机构,在实际飞行过程中需簧承受空气铰链力矩的作用,并且这个铰链力矩随着飞行高度,袭街、马赫数以爱舵面偏霸的影响丽变化嘲。舵机系统的幢麓直接影响飞行器整体鹩牲麓,对于寻弹来谎,它囊接影响着羧制耱度帮靠紫率。这就要求舵机系统能够克服负载力矩的影响,快速、准确地运动,使飞行器按预定的轨逑飞行,保证准确击中目标。为了验证舵帆的系统性熊,在早期的飞行器研制过程索,往往需餮多次进行其肖巍破坏性懿垒实物现场试验,由予现精试验数量和短量的限制,滩以得到准确和完整的实验数据及规律,这些原因导簸并促进了飞行器地面半实物仿真技术的产生和发展F惹幸G笥行芏远婊┘幽D载蘅煦装置,地面半实物仿真技术怒在实验室条件下会理的复瑰飞蠢器在空中飞行对魅祗所受到的受载情凝,姨耨对舵辘系统的实际工器性巍进行考棱。聚耀这种技术墩代过去的现场试验,具有良好的可控性,无破坏性、垒天候以安僮骷单方便的傀点,并且这种试验可以多次重复,其经济性是原有的现场试验所无法觉擞熬黼,因此麓懿翻载系统在飞稽器酶掰制和生产孝都起着十分重要鹃箨用。在半实物仿真巍嗣领域,按能源供给方式躺不同,主要有液压驱动和卷枫驱动两种形式。目前,图内所研究和生产的各种加载系统大都是采用液压阀或者作动筒作势执行机构魄电渡饲曼受加载挺割系统。豳炎液压阀或传动篱鳃惯性小、功率大、绻糯紧凑、鬏带宽,丽显基于魄液镯照糖载技术的姗载系统魏基本遴论比较完善,可以满足加载系统的性能甍求。在需簧太加载力矩和高加载耩壤,但衢誰:渡大学矮士学豫谂文第一章紫论
囔,茉啬6奁鞣掷.。釉叵低澈捅欢釉叵低快速性要求不高的应用领域,主要采用液压式负载模拟器槎颉T诩釉亓亟闲。丽频率晌应帮翔载糖凄要求较高的虚鬻领域以及对翔载骡境簧求较高的场掰,液匿式负载模拟器己经逐渐被以伺服电秘枫驱动的电动负载模拟器所取代瓣麓滞’。所以,电动加载方案的提出也有重要的意义。因为,电液伺服加载系统有它露有的跤点,比如:液艇源体积太、功耗和噪声大、能源利用攀低、容易漏瓣、维护修理幂方便、辩濑涟中酶污染耪魄较敏感禚经常发生藏障等等。舞黠,出于电力电子技术的发展殿其应用技术的进步、单片微型计算机的高速发展、辨丽电路元件专阁集成件的攀断出现,使得伺服电动机技术有了显著提高。近年来在很多赢耩度麴速度帮德越攘麓场合,帮有毫力拳导体驱动装置取代了毫液驱动装置用电动机取代液雁阀的电动加载系统具有体积小,结构简单,成本低,维护和使用方便等优点。艇譬絮酶壹流电动规的特性并不髓缀好昀满足电动麓载系缝盼要求,瓣此这方面的研究在国内辨的文献申艇少觅裂。近年来,随着拳磁耩料的广泛应用,电机制造水平的不断提高,出现了体积小,惯鳖低,