飛機(jī)全電剎車力伺服控制與可靠驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2024-05-29 03:09
飛機(jī)全電剎車是利用先進(jìn)電子設(shè)備控制電機(jī)、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置、實(shí)現(xiàn)飛機(jī)可靠制動(dòng)的一種新型技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的液壓剎車,無管路敷設(shè)和油液泄漏及失火危險(xiǎn),參數(shù)可在線監(jiān)測(cè),具有維護(hù)性好、剎車靈敏性高、快速安全等優(yōu)點(diǎn),是飛機(jī)剎車系統(tǒng)的一次質(zhì)的飛躍,世界各航空大國高度關(guān)注,加速研究和開發(fā)。飛機(jī)采用全電剎車系統(tǒng),對(duì)其機(jī)電作動(dòng)器的力伺服控制性能與整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性要求非常嚴(yán)格,論文將從這兩個(gè)方面展開研究。首先,針對(duì)全電剎車系統(tǒng)所采用的力伺服控制技術(shù),分析了機(jī)電作動(dòng)器(EMA)的開環(huán)特性以及摩擦力對(duì)剎車性能帶來的嚴(yán)重影響;結(jié)合作動(dòng)器的剛度曲線和摩擦力模型,建立了EMA系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并通過Matlab/Simulink的仿真平臺(tái),驗(yàn)證了所建模型的正確性;并且在此基礎(chǔ)上,提出了采用基于摩擦力模型補(bǔ)償?shù)膭x車壓力-轉(zhuǎn)速-電流三閉環(huán)控制方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電作動(dòng)器輸出力的伺服控制;同時(shí),針對(duì)實(shí)際作動(dòng)系統(tǒng)低占空比運(yùn)行時(shí)剎車力數(shù)字控制精度不足的問題,提出在全橋逆變器前級(jí)聯(lián)Buck變換器,進(jìn)而降低母線電壓來提高剎車力控制精度的方法;最后,在給定方波、正弦波、防滑剎車力曲線下通過實(shí)驗(yàn)觀察剎車力反饋信號(hào),均證明系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)精度...
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 全電剎車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.2.1 全電剎車系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 全電剎車的技術(shù)特點(diǎn)及要求
1.2.3 全電剎車系統(tǒng)的組成
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 剎車力伺服技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 伺服系統(tǒng)反饋通道抗干擾研究現(xiàn)狀
1.3.3 剎車系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.4 強(qiáng)弱電源故障重構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
2 全電剎車系統(tǒng)力伺服控制研究
2.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)工作原理
2.1.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)工作過程
2.1.2 剎車基準(zhǔn)位置的獲取
2.1.3 機(jī)電作動(dòng)器開環(huán)特性
2.2 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真
2.2.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)模型
2.2.2 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)模型參數(shù)獲取
2.2.3 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)仿真
2.3 摩擦力補(bǔ)償控制
2.4 低占空比下力伺服控制
2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 伺服控制系統(tǒng)反饋通道抗干擾研究
3.1 伺服系統(tǒng)反饋通道的電磁干擾
3.2 系統(tǒng)干擾的產(chǎn)生機(jī)理
3.2.1 電機(jī)三相電流電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理
3.2.2 EMAC輸出PWM波電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理
3.2.3 電纜線路耦合干擾
3.3 反饋通道干擾的抑制方法
3.3.1 電纜設(shè)計(jì)
3.3.2 霍爾傳感器反饋通道抗干擾
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)上電自檢測(cè)技術(shù)研究
4.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)上電自檢測(cè)流程
4.2 無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路上電自檢測(cè)
4.2.1 傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路上電自檢測(cè)
4.2.2 級(jí)聯(lián)Buck的三相橋式逆變器上電自檢測(cè)
4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 用于強(qiáng)弱電源故障缺失性重構(gòu)的變換器研究
5.1 雙向PPS控制推挽DC-DC變換器
5.1.1 推挽雙向DC-DC變換器穩(wěn)態(tài)分析
5.1.2 推挽雙向DC-DC變換器小信號(hào)建模
5.1.3 推挽雙向DC-DC變換器閉環(huán)設(shè)計(jì)
5.1.4 實(shí)驗(yàn)分析與討論
5.2 雙向PPS控制半橋DC-DC變換器
5.2.1 半橋雙向DC-DC變換器穩(wěn)態(tài)分析
5.2.2 半橋雙向DC-DC變換器小信號(hào)建模
5.2.3 半橋雙向DC-DC變換器解耦控制
5.2.4 實(shí)驗(yàn)分析與討論
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 主要的研究內(nèi)容
6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
本文編號(hào):3983992
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 全電剎車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.2.1 全電剎車系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 全電剎車的技術(shù)特點(diǎn)及要求
1.2.3 全電剎車系統(tǒng)的組成
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 剎車力伺服技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 伺服系統(tǒng)反饋通道抗干擾研究現(xiàn)狀
1.3.3 剎車系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.4 強(qiáng)弱電源故障重構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
2 全電剎車系統(tǒng)力伺服控制研究
2.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)工作原理
2.1.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)工作過程
2.1.2 剎車基準(zhǔn)位置的獲取
2.1.3 機(jī)電作動(dòng)器開環(huán)特性
2.2 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真
2.2.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)模型
2.2.2 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)模型參數(shù)獲取
2.2.3 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)仿真
2.3 摩擦力補(bǔ)償控制
2.4 低占空比下力伺服控制
2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 伺服控制系統(tǒng)反饋通道抗干擾研究
3.1 伺服系統(tǒng)反饋通道的電磁干擾
3.2 系統(tǒng)干擾的產(chǎn)生機(jī)理
3.2.1 電機(jī)三相電流電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理
3.2.2 EMAC輸出PWM波電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理
3.2.3 電纜線路耦合干擾
3.3 反饋通道干擾的抑制方法
3.3.1 電纜設(shè)計(jì)
3.3.2 霍爾傳感器反饋通道抗干擾
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)上電自檢測(cè)技術(shù)研究
4.1 機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)上電自檢測(cè)流程
4.2 無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路上電自檢測(cè)
4.2.1 傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路上電自檢測(cè)
4.2.2 級(jí)聯(lián)Buck的三相橋式逆變器上電自檢測(cè)
4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 用于強(qiáng)弱電源故障缺失性重構(gòu)的變換器研究
5.1 雙向PPS控制推挽DC-DC變換器
5.1.1 推挽雙向DC-DC變換器穩(wěn)態(tài)分析
5.1.2 推挽雙向DC-DC變換器小信號(hào)建模
5.1.3 推挽雙向DC-DC變換器閉環(huán)設(shè)計(jì)
5.1.4 實(shí)驗(yàn)分析與討論
5.2 雙向PPS控制半橋DC-DC變換器
5.2.1 半橋雙向DC-DC變換器穩(wěn)態(tài)分析
5.2.2 半橋雙向DC-DC變換器小信號(hào)建模
5.2.3 半橋雙向DC-DC變換器解耦控制
5.2.4 實(shí)驗(yàn)分析與討論
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 主要的研究內(nèi)容
6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
本文編號(hào):3983992
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