隨著我國航空工業(yè)的井噴式發(fā)展,對民航及軍工領(lǐng)域的飛機安全性能提出了越來越嚴格的要求。為了保證飛機安全飛行,需要對機載航電設(shè)備進行定期維護和檢測。飛機舵機電液負載模擬器是一種在實驗室環(huán)境下檢測舵機性能指標的一種地面半實物仿真設(shè)備。由于該系統(tǒng)存在非線性和不確定性因素影響,同時受到多余力干擾,嚴重影響系統(tǒng)其跟蹤精度和控制精度。因此,如何設(shè)計合理的控制方案,最大限度地抑制多余力,提高系統(tǒng)各項性能指標,已經(jīng)成為我國民航航電設(shè)備檢測領(lǐng)域亟待解決的研究課題。本文在分析國內(nèi)外飛機舵機電液負載模擬器研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先研究了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,確定了各部分元件選型和技術(shù)性能指標。其次,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并對多余力產(chǎn)生機理及特性進行了研究。最后,根據(jù)系統(tǒng)模型設(shè)計復(fù)合控制方案。一方面,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計系統(tǒng)辨識器。采用PSO算法和CPA算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化,不僅有效避免了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小,而且提高了辨識精度。另一方面,將系統(tǒng)辨識得到的非線性模型替代傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,作為控制器的控制對象。采用DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對PID控制器參數(shù)進行在線整定。MATLAB仿真實驗結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

加載系統(tǒng)控制臺的實物圖

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文122.2.2閥控液壓缸一般來說，電液伺服系統(tǒng)中的液壓動力元件，通�？梢苑譃殚y控式和泵控式兩種。分析飛機舵機電液負載模擬器的工作原理，采用閥控液壓缸作為加載系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，將系統(tǒng)的液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，是系統(tǒng)中重要的關(guān)鍵部件，閥控液壓缸的結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示。圖2-3液壓缸結(jié)構(gòu)圖對閥控液壓缸進行選型和參數(shù)計算過程如下：(1)靜載為了滿足飛機舵機電液負載模擬器的實驗要求，選擇對稱結(jié)構(gòu)的雙伸出桿的閥控液壓缸作為系統(tǒng)部件。根據(jù)加載系統(tǒng)的設(shè)計要求，系統(tǒng)的額定工作壓力為28MPasP=�？紤]到電液負載模擬器加載系統(tǒng)中閥控液壓缸的管路損耗，取負載壓力1226MPaLP=P=PP=，負載力max300KNLF=。其中1P、2P分別為閥控液壓缸活塞兩側(cè)的壓力。設(shè)pA為閥控液壓缸活塞的有效面積，D為閥控液壓缸活塞的直徑，d為閥控液壓缸活塞桿的直徑。由LmaxPF=PA(2.3)22π()4pDdA=(2.4)可得22Dd=147cm(2.5)

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文14載系統(tǒng)和飛機舵機，從而增加加載系統(tǒng)和飛機舵機之間的彈性形變，從而減小飛機舵機在主動運動過程中對加載系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊和干擾。由于飛機舵機電液負載模擬器在加載過程中，加載系統(tǒng)輸出的加載力超前于加載系統(tǒng)的控制指令信號，在選擇橡膠-金屬緩沖彈簧時，需要使橡膠-金屬緩沖彈簧的剛度大于加載系統(tǒng)的加載梯度。由于加載系統(tǒng)在加載過程中需要考慮不同的加載環(huán)境，本文選擇具有變剛度性能的橡膠-金屬緩沖彈簧作為連接元件，其結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-4橡膠-金屬緩沖彈簧結(jié)構(gòu)圖2.2.4傳感器傳感器將檢測到的系統(tǒng)狀態(tài)量按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)化為電信號或者其他指定信號。在選擇傳感器類型時，需要考慮傳感器的使用場合和被測量的特點，選擇合適的傳感器。確定傳感器類型之后，需要考慮其靈敏度、頻率響應(yīng)特性等性能指標，保證控制系統(tǒng)的控制精度。在飛機舵機電液負載模擬器系統(tǒng)中使用了兩種傳感器，分別是力傳感器和位移傳感器。(1)力傳感器力傳感器的作用是將飛機舵機對加載系統(tǒng)的干擾力轉(zhuǎn)換為電信號，再傳遞到加載系統(tǒng)的控制計算機，計算之后輸出相應(yīng)的控制指令信號。根據(jù)飛機舵機電液負載模擬器的實驗要求，系統(tǒng)采用霍尼韋爾Models3176型力傳感器，其技術(shù)指標如表2-5所示。表2-5Models3176型力傳感器的技術(shù)指標精度等級(%)非線性(%)滯后(%)重復(fù)性(%)0.20.10.10.02(2)位移傳感器


本文編號：3531658