【摘要】：航空發(fā)動機(jī)是一種精密的機(jī)械,其性能直接影響到飛機(jī)的性能,尾噴管為發(fā)動機(jī)中的重要組成部分,需要具有良好的動態(tài)性能。機(jī)械式發(fā)動機(jī)尾噴管動力機(jī)構(gòu)主要液壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成,其工作過程是通過電液伺服閥來控制液壓缸或者液壓馬達(dá)的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。電液作動器是一種作動穩(wěn)定、易于集成化、模塊化的機(jī)電液作動系統(tǒng),同時具有液壓伺服系統(tǒng)與機(jī)電作動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),目前已在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用。本課題的任務(wù)是完成電液作動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析影響系統(tǒng)動態(tài)性能的因素,并對其控制展開研究。本文對電液作動系統(tǒng)進(jìn)行了研究,完成增壓油箱、集成閥塊及作動器等主要元件的設(shè)計(jì)與選型。針對電液作動器的各部分,分別建立了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)數(shù)學(xué)模型在AMESim平臺搭建了液壓部分的模型。利用Simulink-AMESim聯(lián)合仿真平臺,進(jìn)行了電液作動器的位置控制仿真。并分析了系統(tǒng)模型,結(jié)合仿真分析,找到了影響系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的因素,并提出了建議。針對系統(tǒng)滯后的問題,本文將前饋控制引入到電液作動器位置控制過程,得到了較好的控制結(jié)果。此外,本文還設(shè)計(jì)了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的增量式PID控制器,并應(yīng)于系統(tǒng)仿真中,提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。利用MATLAB環(huán)境下的Simulink Real Time完成了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,分析了系統(tǒng)的響應(yīng)特性,驗(yàn)證了部分影響系統(tǒng)動態(tài)特性的因素,給出了提高系統(tǒng)動態(tài)性能的建議。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V233
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況1.2.1 電液作動器國外發(fā)展概述二十世紀(jì)初，容積式控制的雛形已經(jīng)出現(xiàn)，但由于電機(jī)發(fā)展不成熟，因而發(fā)展緩慢，直到 20 世紀(jì) 80 年代，伺服電機(jī)的迅速發(fā)展，使得電機(jī)驅(qū)動液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動得以實(shí)現(xiàn)，并在節(jié)能高效等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，許多國家開展了相關(guān)的研究，并將其應(yīng)用于工程領(lǐng)域當(dāng)中[6]。日本是對 EHA 研究較早的國家之一。圖 1-1 為日本油研公司研制的利用交流伺服電機(jī)驅(qū)動定量柱塞泵的 IH 伺服控制單元原理圖，它實(shí)現(xiàn)了速度、位置、壓力的閉環(huán)數(shù)字控制，具有小型化、低噪音、節(jié)能高效的特點(diǎn)[8]。圖 1-2 是日本第一電氣株式會社研制的電動靜液作動機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用閉式回路，結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)能效果明顯。川崎重工業(yè)株式會社研發(fā)了變頻伺服電機(jī)控制大流量高壓力變排量的柱塞泵，實(shí)現(xiàn)了高精度控制。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況1.2.1 電液作動器國外發(fā)展概述二十世紀(jì)初，容積式控制的雛形已經(jīng)出現(xiàn)，但由于電機(jī)發(fā)展不成熟，因而發(fā)展緩慢，直到 20 世紀(jì) 80 年代，伺服電機(jī)的迅速發(fā)展，使得電機(jī)驅(qū)動液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動得以實(shí)現(xiàn)，并在節(jié)能高效等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，許多國家開展了相關(guān)的研究，并將其應(yīng)用于工程領(lǐng)域當(dāng)中[6]。日本是對 EHA 研究較早的國家之一。圖 1-1 為日本油研公司研制的利用交流伺服電機(jī)驅(qū)動定量柱塞泵的 IH 伺服控制單元原理圖，它實(shí)現(xiàn)了速度、位置、壓力的閉環(huán)數(shù)字控制，具有小型化、低噪音、節(jié)能高效的特點(diǎn)[8]。圖 1-2 是日本第一電氣株式會社研制的電動靜液作動機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用閉式回路，結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)能效果明顯。川崎重工業(yè)株式會社研發(fā)了變頻伺服電機(jī)控制大流量高壓力變排量的柱塞泵，實(shí)現(xiàn)了高精度控制。

具有小型化、低噪音、節(jié)能高效的特點(diǎn)[8]。圖 1-制的電動靜液作動機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用閉式回路，結(jié)構(gòu)工業(yè)株式會社研發(fā)了變頻伺服電機(jī)控制大流量高壓力精度控制。IH 伺服單元原理圖 圖 1-2 日本第一電氣株式會社設(shè)世紀(jì)末，一些 EHA 產(chǎn)品已經(jīng)可以應(yīng)用于世紀(jì)設(shè)備之上經(jīng)進(jìn)行了較長的時間的研究、試驗(yàn)、發(fā)展及應(yīng)用，新在 F-18、F-16 等戰(zhàn)斗機(jī)上進(jìn)行了應(yīng)用，并將其裝備到民于 F-18 樣機(jī)中的 EHA 模型。

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本文編號：2785532