發(fā)布時間：2017-03-18 19:02

  本文關(guān)鍵詞：民用飛機電傳飛控作動系統(tǒng)設計與工程運用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前國內(nèi)在民用飛機作動系統(tǒng)研發(fā)方面缺乏可參考的設計流程和成功的先例，研發(fā)新型民用飛機作動系統(tǒng)時存在流程不科學、權(quán)衡研究不充分和先期工程建模分析不足的問題。本文根據(jù)實際工程項目研制歷程，屬于國內(nèi)首次系統(tǒng)全面地梳理總結(jié)了以取得適航證為要求的民機作動系統(tǒng)研制的重要環(huán)節(jié)和完整流程[1,2]；提出了一種基于液壓部件模型的簡單實用的便于工程人員使用的聯(lián)合仿真方法，用于對初步設計的電液伺服作動器進行主要性能的分析。 在所從事的實際工程研究項目中，首先從作動系統(tǒng)類型選型分析開始，為后期開展具體方案研究工作進行了鋪墊。在完成選型分析初步確定作動系統(tǒng)的大致方案后，自頂向下地梳理總結(jié)了在民用飛機作動系統(tǒng)研制時要求遵循的工業(yè)規(guī)范，構(gòu)建了作動系統(tǒng)的頂層規(guī)范。隨后通過進行若干重要權(quán)衡研究確定了作動系統(tǒng)的方案；通過建立自飛機級向系統(tǒng)級分解的需求捕獲和分解的流程[2]，獲取了必要的設計需求。 本文以項目中的方向舵作動器為例，根據(jù)上述流程中獲取的設計需求，描述了作動器的初步設計和部件選用。在作動器性能分析工作中，作者根據(jù)射流管式伺服閥的工作原理，，推導了關(guān)鍵部件射流管式電液伺服閥的數(shù)學模型，并使用AMESim軟件構(gòu)建了基于初步設計后的液壓部件的仿真模型[3]，聯(lián)合Matlab軟件Simulink模塊構(gòu)建控制回路[4]，對初步設計完的方向舵作動器進行了主要性能的仿真分析。分析表明，該初步設計能較好得滿足設計需求。本文采用已有的數(shù)據(jù)對仿真方法的準確度進行了驗證，結(jié)論為該方法具有較高的準確度。 本文所總結(jié)梳理的設計研發(fā)流程，以及快速仿真分析方法，具有先進性和實用性，對民用飛機飛控作動系統(tǒng)的研究與工程應用工作具有開創(chuàng)性的指導意義。
【關(guān)鍵詞】：民用飛機 電傳飛控作動系統(tǒng) 作動系統(tǒng)設計流程 電液伺服作動器 射流管式伺服閥 AMESim軟件 Matlab Simulink 聯(lián)合仿真
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：V249
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-13
• 1.1 選題背景11
• 1.2 民用運輸機飛控作動系統(tǒng)的研制現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本課題研究的目的和意義12
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 民用運輸機作動系統(tǒng)概述13-25
• 2.1 民機作動系統(tǒng)定義與構(gòu)成13-15
• 2.1.1 民機作動系統(tǒng)的定義13
• 2.1.2 民機作動系統(tǒng)的發(fā)展與構(gòu)成13-15
• 2.2 機械式操縱系統(tǒng)與電傳系統(tǒng)的對比15-16
• 2.2.1 機械式操縱系統(tǒng)15
• 2.2.2 電傳操縱系統(tǒng)15-16
• 2.3 電傳作動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢16-24
• 2.3.1 電靜液作動器概述（EHA/EBHA）17-20
• 2.3.2 機電作動器概述（EMA）20-23
• 2.3.3 電靜液作動器和電機械作動器的比較23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 民用運輸機作動系統(tǒng)頂層設計輸入與研發(fā)流程25-40
• 3.1 頂層設計輸入概述25
• 3.2 民用運輸機作動系統(tǒng)頂層文件25-28
• 3.2.1 民用飛機航空規(guī)章25-26
• 3.2.2 工業(yè)規(guī)范/指導26-27
• 3.2.3 飛機通用技術(shù)要求27
• 3.2.4 飛機級/系統(tǒng)級技術(shù)要求27-28
• 3.3 主飛控作動系統(tǒng)研發(fā)流程28-39
• 3.3.1 適航關(guān)注的重點工作28
• 3.3.2 系統(tǒng)研發(fā)流程概述28-30
• 3.3.3 需求管理30-33
• 3.3.4 需求確認與驗證33-38
• 3.3.5 構(gòu)型管理38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 民用運輸機作動系統(tǒng)權(quán)衡與分析40-58
• 4.1 系統(tǒng)權(quán)衡研究概述40
• 4.2 飛機級的權(quán)衡40-48
• 4.2.1 作動系統(tǒng)液壓壓力選用分析40-46
• 4.2.2 功率電傳作動器選用權(quán)衡46-48
• 4.3 系統(tǒng)級的權(quán)衡48-54
• 4.3.1 某型民用運輸機作動系統(tǒng)架構(gòu)分析48-54
• 4.4 部件級的權(quán)衡54-57
• 4.4.1 作動器機械形式權(quán)衡分析54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 民用運輸機作動系統(tǒng)某型作動器典型設計要求58-76
• 5.1 作動器設計要求概述58
• 5.2 民機方向舵作動器設計需求構(gòu)成58-59
• 5.3 民機方向舵通道安全性、可靠性和維修性要求（R M & S REQUIREMENTS）59-62
• 5.3.1 安全性要求59-61
• 5.3.2 可靠性要求61
• 5.3.3. 維修性要求61-62
• 5.4 功能要求62-63
• 5.5 接口要求63-65
• 5.5.1 機械接口要求63-64
• 5.5.2 液壓接口64-65
• 5.5.3 電氣接口65
• 5.6 載荷要求65-69
• 5.6.1 最大鉸鏈力矩要求65
• 5.6.2 有載偏轉(zhuǎn)速率要求65-66
• 5.6.3 限制載荷和極限載荷要求66-68
• 5.6.4 耐久性載荷與疲勞載荷68-69
• 5.7 方向舵作動器顫振抑制要求69-71
• 5.7.1 動態(tài)剛度要求69-71
• 5.7.2 間隙要求71
• 5.8 方向舵作動器動態(tài)特性要求71-73
• 5.8.1 方向舵作動器閉環(huán)頻率響應要求71-73
• 5.8.2 方向舵作動器精度要求73
• 5.9 泄漏要求73
• 5.9.1 內(nèi)泄漏要求73
• 5.9.2 外泄漏要求73
• 5.10 環(huán)境測試要求73-75
• 5.11 本章小結(jié)75-76
• 第六章 某型民用運輸機方向舵作動器原理與部件76-84
• 6.1 方向舵作動器初步設計概述76
• 6.2 某型民機方向舵作動器液壓原理框圖76-77
• 6.3 某型民機方向舵作動器主要組成部件及主要功能77-82
• 6.3.1 入口油濾78
• 6.3.2 入口單向閥78
• 6.3.3 電磁閥78
• 6.3.4 電液伺服閥78-80
• 6.3.5 模態(tài)選擇閥80
• 6.3.6 抗氣穴閥（雙向溢流閥）80
• 6.3.7 卸荷閥80-81
• 6.3.8 壓力傳感器81
• 6.3.9 殼體81
• 6.3.10 活塞缸與活塞81
• 6.3.11 耳環(huán)與軸承81-82
• 6.4 方向舵作動器工作模式描述82-83
• 6.4.1 主動模式82
• 6.4.2 旁通模式82-83
• 6.5 本章小結(jié)83-84
• 第七章 作動器初步仿真與性能分析84-121
• 7.1 方向舵作動器初步性能分析及仿真概述84
• 7.2 方向舵作動器舵面失速載荷能力分析84-85
• 7.3 方向舵作動器限制載荷/極限載荷分析85-92
• 7.3.1 活塞缸靜載分析85-88
• 7.3.2 活塞桿/拉桿耳環(huán)與耳軸應力應力水平綜述88-92
• 7.4 方向舵作動器仿真建模92-116
• 7.4.1 建模工具92-93
• 7.4.2 建模思路93-94
• 7.4.3 方向舵作動器電液伺服閥數(shù)學模型分析與建模94-103
• 7.4.4 AMESim 與 Matlab 聯(lián)合仿真模型設置103-107
• 7.4.5 仿真分析結(jié)果107-116
• 7.5 仿真分析方法的準確度驗證116-120
• 7.6 本章小結(jié)120-121
• 第八章 全文總結(jié)121-123
• 8.1 主要結(jié)論121
• 8.2 研究展望121-123
• 參考文獻123-126
• 致謝126-127
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文127-130
• 附件130

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：民用飛機電傳飛控作動系統(tǒng)設計與工程運用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：254856