多電/全電飛機是現(xiàn)代民用客機的發(fā)展趨勢,飛控機電作動系統(tǒng)（Electromechanical actuation system EMA）作為新型高效的作動裝置已逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代民用客機的飛控舵面控制。但是其作為機電一體化的復(fù)雜系統(tǒng),故障模式復(fù)雜,故障影響不確定,同時新穎的設(shè)計特征引入了新的故障模式,這都增加了系統(tǒng)故障模式與影響分析的難度,成為適航審查的難點與關(guān)注重點。為了明確飛控EMA的故障模式及其對系統(tǒng)的影響,本文建立了飛控EMA非線性模型,并圍繞其故障模式、故障建模方法、故障對系統(tǒng)造成的影響及故障影響特征提取展開研究。對飛控EMA開展驅(qū)動電機、機械傳動結(jié)構(gòu)、滾珠絲杠在內(nèi)的系統(tǒng)工作原理分析,并基于典型非線性因素建立系統(tǒng)非線性模型,通過仿真分析非線性因素對系統(tǒng)的影響。對飛控EMA中的驅(qū)動電機繞組短路、軸承卡阻、傳動間隙過大、載荷路徑結(jié)構(gòu)故障四種典型故障模式分析故障機理,建立上述四種典型故障模式的故障模型,通過仿真分析各個故障模式對系統(tǒng)造成的影響以及非線性設(shè)計對系統(tǒng)的影響,評估故障影響等級,總結(jié)非線性設(shè)計、故障模式對系統(tǒng)的影響。同時研究非指令信號故障具體的故障模式及故障位置,分析非指令信號... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 飛控EMA研究
        1.2.2 飛控EMA非線性模型
        1.2.3 飛控EMA故障分析
    1.3 論文研究工作
第二章 飛控EMA工作原理與建模
    2.1 引言
    2.2 飛控EMA架構(gòu)及工作原理
    2.3 飛控EMA建模
        2.3.1 電壓平衡方程
        2.3.2 轉(zhuǎn)矩平衡方程
        2.3.3 舵偏角方程
    2.4 飛控EMA非線性建模
        2.4.1 摩擦模型
        2.4.2 傳動間隙模型
    2.5 仿真分析
        2.5.1 EMA響應(yīng)
        2.5.2 EMA非線性響應(yīng)
    2.6 小結(jié)
第三章 飛控EMA典型故障建模及影響研究
    3.1 引言
    3.2 故障模式分析
        3.2.1 控制器故障
        3.2.2 驅(qū)動器故障
        3.2.3 執(zhí)行機構(gòu)故障
        3.2.4 傳感器故障
    3.3 飛控EMA故障建模及注入方法
        3.3.1 驅(qū)動電機繞組短路
        3.3.2 軸承卡阻
        3.3.3 傳動間隙過大
        3.3.4 載荷路徑結(jié)構(gòu)故障
    3.4 故障仿真及影響分析
        3.4.1 繞組短路
        3.4.2 軸承卡阻
        3.4.3 傳動間隙過大
        3.4.4 載荷路徑結(jié)構(gòu)故障
    3.5 小結(jié)
第四章 飛控EMA非指令信號故障分析
    4.1 引言
    4.2 產(chǎn)生原因
    4.3 故障模式及建模
    4.4 故障仿真及影響分析
        4.4.1 控制器
        4.4.2 驅(qū)動器
        4.4.3 傳感器
        4.4.4 結(jié)果分析
    4.5 小結(jié)
第五章 飛控EMA故障影響特征提取
    5.1 引言
    5.2 故障特征提取方法
    5.3 故障影響特征與其模式的對應(yīng)關(guān)系
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于行星滾柱絲杠副的機電作動器動態(tài)特性分析[J]. 喬冠,劉更,馬尚君,佟瑞庭,周勇.  振動與沖擊. 2016(07)
[2]飛機機電作動系統(tǒng)故障模式分析與故障診斷方法[J]. 李璠,毛海濤.  航空維修與工程. 2016(03)
[3]電動伺服舵系統(tǒng)動力學(xué)建模及顫振分析[J]. 張仁嘉,吳志剛,楊超.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2016(07)
[4]航天用無刷直流電動機故障模式及危害性分析[J]. 張瑗,陳宏韜,趙嵩.  微特電機. 2015(02)
[5]無刷直流電機匝間短路故障的建模與電感計算[J]. 呂曉威,陳益廣.  微電機. 2015(01)
[6]考慮摩擦和間隙的柔性滾珠絲杠進給系統(tǒng)建模與分析[J]. 董亮,湯文成,劉立.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(11)
[7]電動舵機伺服控制器的設(shè)計與研究[J]. 趙志剛,林輝,張慶超,張韜.  微特電機. 2013(09)
[8]航天器的故障建模與應(yīng)用[J]. 歐陽高翔,倪茂林,孫承啟,李果.  航天控制. 2011(05)
[9]傳感器電路的噪聲及其抗干擾技術(shù)研究[J]. 劉竹琴,白澤生.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(14)
[10]無刷直流電動機系統(tǒng)故障模型的仿真研究[J]. 趙向陽,葛文韜.  防爆電機. 2011(01)

碩士論文
[1]電動舵機伺服系統(tǒng)的間隙與摩擦補償控制[D]. 蘭遠鋒.北京交通大學(xué) 2016



本文編號：3396846