伺服系統(tǒng)是航空航天飛行器重要構(gòu)成部分,是實(shí)現(xiàn)各種武器裝備精準(zhǔn)打擊的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其性能影響著整個(gè)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。隨著武器系統(tǒng)的飛速發(fā)展,未來(lái)伺服系統(tǒng)應(yīng)具備高可靠性、高容錯(cuò)性、長(zhǎng)航時(shí)等技術(shù)指標(biāo)。傳統(tǒng)的液壓和電動(dòng)伺服系統(tǒng)已在余度設(shè)計(jì)、容錯(cuò)控制方面取得一定的成果并在航空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足未來(lái)高可靠、高性能飛行器的發(fā)展需求。簡(jiǎn)單介紹了傳統(tǒng)的多余度液壓伺服系統(tǒng)和多余度電動(dòng)伺服系統(tǒng)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)闡述了多相永磁容錯(cuò)電機(jī)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用。 

【文章來(lái)源】：自動(dòng)化與儀器儀表. 2020,(09)

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并聯(lián)結(jié)構(gòu)雙余度電機(jī)示意圖

圖1 并聯(lián)結(jié)構(gòu)雙余度電機(jī)示意圖在上世紀(jì)九十年代,部分發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)多余度伺服系統(tǒng)的防干擾、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、維修性等進(jìn)行了深入研究,隨著直流無(wú)刷電機(jī)以及稀土永磁電機(jī)的使用,電動(dòng)伺服系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行飛行器推力矢量控制的工程研制試驗(yàn)。例如美國(guó)的ALS(Advanced Launch System)推力控制裝置采用了雙冗余電動(dòng)伺服系統(tǒng),如圖3所示。該設(shè)備采取了雙冗余無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)、諧波減速器組件、雙通道控制驅(qū)動(dòng)器、雙冗余角位移傳感器及1553B數(shù)字總線系統(tǒng)[4]。

在上世紀(jì)九十年代,部分發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)多余度伺服系統(tǒng)的防干擾、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、維修性等進(jìn)行了深入研究,隨著直流無(wú)刷電機(jī)以及稀土永磁電機(jī)的使用,電動(dòng)伺服系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行飛行器推力矢量控制的工程研制試驗(yàn)。例如美國(guó)的ALS(Advanced Launch System)推力控制裝置采用了雙冗余電動(dòng)伺服系統(tǒng),如圖3所示。該設(shè)備采取了雙冗余無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)、諧波減速器組件、雙通道控制驅(qū)動(dòng)器、雙冗余角位移傳感器及1553B數(shù)字總線系統(tǒng)[4]。目前在國(guó)外,冗余電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的研究主要針對(duì)高比功率、高集成、自動(dòng)控制等方面。MOOG、Honeywell 等公司已經(jīng)研發(fā)出成熟的產(chǎn)品,并應(yīng)用在航空航天、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域,圖4為MOOG公司的大功率推力矢量控制雙余度伺服系統(tǒng)。另外德國(guó)Pegasus執(zhí)行器公司也為多款大型無(wú)人機(jī)配套研發(fā)了雙余度電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu),應(yīng)用逐漸成熟,圖5為Pegasus公司的雙余度電動(dòng)伺服舵機(jī)樣品圖片。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]十五相永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制與容錯(cuò)運(yùn)行[J]. 匡志,杜博超,徐浩,趙天旭,崔淑梅.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(13)
[2]大功率高性能多余度宇航電傳伺服技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張新華,黃建.  導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(05)
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博士論文
[1]高可靠性雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究[D]. 蔣雪峰.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]永磁無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)角檢測(cè)故障及其容錯(cuò)控制研究[D]. 董亮輝.西北工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]民用飛機(jī)余度作動(dòng)系統(tǒng)可靠性研究[D]. 王敬.中國(guó)民航大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3509293