本文關(guān)鍵詞：直升機(jī)并聯(lián)舵機(jī)綜合測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)

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【摘要】：舵機(jī)是直升機(jī)自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它在直升機(jī)實(shí)際飛行過(guò)程中需要承受通過(guò)液壓助力器來(lái)的空氣動(dòng)力及其力矩作用,空氣動(dòng)力及其力矩最終呈現(xiàn)為舵機(jī)輸出軸的動(dòng)態(tài)交變負(fù)載。舵機(jī)性能的好壞直接影響飛控系統(tǒng)和直升機(jī)的整體性能。舵機(jī)加載測(cè)試設(shè)備,即負(fù)載模擬器,是在地面試驗(yàn)室條件下的一種半實(shí)物仿真試驗(yàn)設(shè)備,它是在試驗(yàn)室條件下對(duì)舵機(jī)施加載荷,模擬直升機(jī)在空中飛行時(shí)舵機(jī)輸出軸所受到的負(fù)載情況,對(duì)舵機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際工作性能進(jìn)行考核驗(yàn)證。本文在研究總結(jié)舵機(jī)加載測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,以具體工程應(yīng)用為背景,針對(duì)某型直升機(jī)的總距、俯仰、橫滾和航向四個(gè)控制通道的舵機(jī),設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)加載綜合測(cè)試設(shè)備。加載方式采用目前廣泛研究和應(yīng)用的電動(dòng)加載方式。論文所做的主要工作如下：(1)在比較機(jī)械加載、電液加載、磁粉制動(dòng)加載和電動(dòng)加載的基礎(chǔ)上,選定采用電動(dòng)加載方式對(duì)并聯(lián)舵機(jī)進(jìn)行加載。對(duì)普遍存在的加載多余力矩問(wèn)題,分析了多余力矩產(chǎn)生的原因和抑制方法。(2)確定了整體測(cè)試方案,進(jìn)行了硬件選型和軟件設(shè)計(jì)。測(cè)試系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)作為加載電機(jī)給舵機(jī)提供負(fù)載模擬,以PXI控制器為控制平臺(tái),選用LabVIEW2013作為軟件開發(fā)平臺(tái)。(3)設(shè)計(jì)了測(cè)試設(shè)備加載臺(tái)架的機(jī)械結(jié)構(gòu),確定了傳動(dòng)軸系各部分軸徑大小,選擇合適的聯(lián)軸器和扭矩傳感器,合理安排各零部件的聯(lián)接,保證了加載臺(tái)同軸度和剛度的要求。采用箱體結(jié)構(gòu)增大了結(jié)構(gòu)的剛度,對(duì)箱體組件、傳動(dòng)軸兩個(gè)重要零組件,應(yīng)用ANSYS Workbench軟件進(jìn)行了有限元分析,直觀地得出受力變形結(jié)果。(4)搭建系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,在Matlab中用Simuli nk工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,采用PID控制和前饋控制結(jié)合消除多余力矩,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,驗(yàn)證系統(tǒng)滿足測(cè)試精度要求。(5)編制了加載系統(tǒng)軟件,將軟件結(jié)構(gòu)分為系統(tǒng)設(shè)置、試驗(yàn)控制、試驗(yàn)檢測(cè)、打印操作四個(gè)模塊,運(yùn)用LabVIEW2013軟件對(duì)各個(gè)模塊圖形化編程,實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)要求。(6)對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行機(jī)械調(diào)試,滿足安裝要求；進(jìn)行綜合測(cè)試,滿足加載精度和測(cè)試項(xiàng)目要求。舵機(jī)自動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)以LabVIEW軟件作為開發(fā)平臺(tái),人機(jī)界面友好,功能強(qiáng)大,還可利用加載臺(tái)架上的手動(dòng)加載盤和標(biāo)準(zhǔn)高精度砝碼,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加載系統(tǒng)的扭矩精度的校準(zhǔn)和標(biāo)定。仿真和實(shí)物驗(yàn)證表明：加載測(cè)試系統(tǒng)扭矩和位置控制精度均較高,可滿足測(cè)試要求。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V216.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1169132