以某型運載火箭前支點柔性噴管位置伺服系統(tǒng)為研究對象,分析了噴管全軸擺動條件下俯仰、偏航通道作動器的運動牽連問題。結(jié)合工程經(jīng)驗,介紹了推力矢量控制系統(tǒng)的解耦控制及位置反解、正解算法求解方案,分析了運動求解算法的工程實現(xiàn)方案。在此基礎(chǔ)上,探討在伺服電機極性反向的一度故障模式下,通過優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)位置反解、正解運動控制算法,解決系統(tǒng)的運動學(xué)解耦和運動精度控制問題。試驗結(jié)果表明,優(yōu)化算法后的推力矢量控制系統(tǒng)具有良好的噴管姿態(tài)角控制精度,保證了產(chǎn)品的研制配套周期,具有較高的工程應(yīng)用意義和參考價值。

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【部分圖文】：

圖1推力矢量控制系統(tǒng)安裝示意

本研究前支點柔性噴管的初始輸入條件為:作動器上支點坐標A1(418mm,0mm,315.6mm),B1(0mm,418mm,315.6mm);作動器下支點坐標A2(457mm,0mm,760.5mm),B2(0mm,457mm,760.5mm);作動器零位....

圖2推力矢量控制系統(tǒng)工作原理

推力矢量控制系統(tǒng)的工作原理如圖2所示。伺服系統(tǒng)接收控制系統(tǒng)的俯仰和偏航通道姿態(tài)角動作指令,通過位置反解控制算法解算為2個通道對應(yīng)作動器的伸縮量,伺服控制驅(qū)動器運行閉環(huán)控制算法,通過空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù),產(chǎn)生伺服電機定子繞組三相全橋功率管開關(guān)信號,利用初級電源電能,驅(qū)動伺服電機旋轉(zhuǎn)....

圖3一度故障模式下系統(tǒng)響應(yīng)曲線

推力矢量控制系統(tǒng)產(chǎn)品地面齊套測試過程中,發(fā)現(xiàn)作動器線位移輸出如圖3所示。在俯仰通道單向輸入指令擺角3.5°正弦信號條件下,作動器運動極性與設(shè)計極性相反。通過排查分析,該故障是由伺服電機零位出廠調(diào)試過程中,旋轉(zhuǎn)變壓器零位電氣角度與設(shè)計電氣零位相差180°造成的,推力矢量控制系統(tǒng)出現(xiàn)....

圖4推力矢量控制系統(tǒng)負載測試原理

試驗測試系統(tǒng)如圖4所示,噴管與2個作動器連接,地面測試儀發(fā)送系統(tǒng)動作指令,伺服控制驅(qū)動器根據(jù)指令拖動柔性噴管負載模擬裝置動作,地面動力電源作為初級能源為伺服系統(tǒng)提供動力,伺服控制驅(qū)動器實時采集作動器相關(guān)狀態(tài)信息,同時利用角位移測量裝置采集噴管擺角。升級完善伺服控制驅(qū)動器軟件算法,....

本文編號：3982654