發(fā)布時(shí)間：2021-04-16 07:55

　　舵機(jī)是控制飛機(jī)飛行姿態(tài)的執(zhí)行部件,其性能指標(biāo)測(cè)試工作由飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)來完成,用來模擬舵機(jī)在實(shí)際工作時(shí)所受到的力載荷。其中舵機(jī)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)會(huì)引發(fā)系統(tǒng)強(qiáng)迫流量,使指令力載荷與實(shí)際力載荷會(huì)產(chǎn)生偏差。從而產(chǎn)生降低系統(tǒng)控制性能與加載精度的多余力。因此尋找合適的控制方法來抑制多余力是飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)研發(fā)時(shí)亟待解決的問題。本文在國內(nèi)外飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先根據(jù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理確定了各零部件的型號(hào)與參數(shù)。然后通過建立各零部件的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而得到系統(tǒng)整體的數(shù)學(xué)模型,研究了多余力在不同工作狀況下的成因和特點(diǎn),即多余力的隨動(dòng)和微分特性。其次,采用基于小批量梯度下降法的反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)PID控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)整定。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法在一定程度上抑制多余力的干擾并提高加載精度,但是不滿足部分系統(tǒng)要求的技術(shù)指標(biāo)且不具備普適性。因此最后設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)粒子群算法的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合控制器,采用退火算法對(duì)粒子群算法進(jìn)行改進(jìn),從而優(yōu)化了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù),加快了收斂速度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該方法不僅可以有效地抑制多余力干擾,而且能夠顯著提高加載精度。 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

飛機(jī)舵機(jī)電液伺服器系統(tǒng)工作原理圖

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文15電液伺服閥的壓降P為25MPamaxjP=FA(2.7)式中P——電液伺服閥壓降(MPa)。按照系統(tǒng)的控制要求，選取穆格D792型電液伺服閥。其專門為同時(shí)滿足大流量和高動(dòng)態(tài)特性要求的應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)設(shè)計(jì)。該系列伺服閥可用作三通、四通應(yīng)用的流量控制伺服閥。在閥口全開時(shí)給定輸入信號(hào)時(shí)，其壓降和負(fù)載流量關(guān)系如圖2-2所示。圖2-2D792型電液伺服閥流量特性曲線當(dāng)壓降為25MPa且額定流量選擇630L/min時(shí)，穆格D792型號(hào)電液伺服閥負(fù)載流量為378L/min，大于在上一節(jié)中求出的最大負(fù)載流量271L/min，滿足負(fù)載流量和壓降要求。因此該型號(hào)電液伺服閥滿足系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，可以用于力學(xué)測(cè)試。D792型電液伺服閥技術(shù)指標(biāo)如表2.4所示。表2.4D792型電液伺服閥的技術(shù)指標(biāo)質(zhì)量(Kg)頻寬(Hz)額定流量(L/min)額定電流(mA)響應(yīng)時(shí)間(ms)主閥芯行程(mm)主閥芯面積(cm2)13127630103~101.42.852.2.3彈簧緩沖部件彈簧緩沖部件連接在液壓缸活塞與舵機(jī)軸之間。由于舵機(jī)在加載時(shí)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)會(huì)強(qiáng)

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文20遞函數(shù)分別輸入振幅為1，頻率為5Hz的正弦信號(hào)，得到二者的信號(hào)響應(yīng)如圖3-2所示。曲線1是為簡化前數(shù)學(xué)模型的正弦響應(yīng)曲線，曲線2是簡化后數(shù)學(xué)模型的正弦響應(yīng)曲線。圖3-2電液伺服閥不同數(shù)學(xué)模型正弦響應(yīng)對(duì)比圖根據(jù)圖3-2分析可知，兩種數(shù)學(xué)模型的正弦響應(yīng)的幅差為2.9%和相差為9°，滿足雙十指標(biāo)。則簡化后的數(shù)學(xué)模型能夠代替簡化前的數(shù)學(xué)模型來表示電液伺服閥從控制器電壓到閥芯位移的信號(hào)轉(zhuǎn)換功能。電液伺服閥的閥芯可以通過位移來改變輸入閥控液壓缸的液壓油流量，即電液伺服閥的流量轉(zhuǎn)換方程。本課題選用的電液伺服閥控制窗口是配作且對(duì)稱的，油源壓力是恒定的[31]。根據(jù)電液伺服閥的工作原理可知，其閥芯位移控制了進(jìn)油路與回油路兩部分的流量，進(jìn)油路流量與回油路流量的差即為閥芯位移控制的總體液壓油流量12()/2Lq=q+q(3.7)式中1q、2q、Lq——電液伺服閥的進(jìn)油流量、回油流量和負(fù)載流量(L/min)。由于電液伺服閥的控制窗口是對(duì)稱的，進(jìn)油負(fù)載壓力與回油負(fù)載壓力之差滿足以下公式L12p=pp(3.8)式中1p、2p、Lp——電液伺服閥的進(jìn)油壓力、回油壓力和負(fù)載壓力(MPa)；電液伺服閥的閥芯位移與負(fù)載流量有以下關(guān)系112qvcq=KxKp(3.9)222qvcq=Kx+Kp(3.10)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3141043