本文關(guān)鍵詞：基于SMA的變體機翼全動水平尾翼精確控制研究

  更多相關(guān)文章： 全動平尾 SMA 嵌入式測控系統(tǒng) 虛擬儀器

【摘要】：現(xiàn)代變體機翼是基于具有自適應(yīng)能力智能新型材料為驅(qū)動器,配合相應(yīng)的傳感器以相應(yīng)的方式應(yīng)用到飛行器的固定翼上,通過相應(yīng)的自適應(yīng)方式(柔順、平滑)改變其翼型形狀和氣動特性,以克服惡劣的飛行環(huán)境和提高飛行器的操作性能。本文選用了形狀記憶合金(SMA)絲和步進電機兩種驅(qū)動形式來對變體飛行器中的全動平尾進行驅(qū)動,實現(xiàn)平尾的上下偏轉(zhuǎn)和俯仰偏轉(zhuǎn)。首先,對SMA絲驅(qū)動器建立了理論分析模型并進行了力學性能實驗,獲得了SMA絲力學數(shù)據(jù);然后,基于SMA的實驗數(shù)據(jù)和步進電機的基本參數(shù),對全動平尾的整體結(jié)構(gòu)進行詳細的設(shè)計,并對結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件進行了相應(yīng)的靜力學特性分析。采用CATIA軟件建立了平尾的三維數(shù)字模型,在Workbench軟件中進行了靜力學分析,并完成了零部件的加工和裝配。最后根據(jù)設(shè)計要求,設(shè)計了相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng),包括工控機和cRIO-9068嵌入式控制器及配套的數(shù)據(jù)采集卡,控制系統(tǒng)軟件在Labivew圖形化編程軟件中實現(xiàn)。進一步,根據(jù)相應(yīng)的實驗指標進行控制實驗,證明了全動平尾的可行性和變體的準確性。
【關(guān)鍵詞】：全動平尾 SMA 嵌入式測控系統(tǒng) 虛擬儀器
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 變體機翼的研究及意義13
• 1.2 變體機翼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 平尾基本概念闡述17-19
• 1.4 本文的研究內(nèi)容19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 SMA驅(qū)動理論分析和性能驗證實驗20-27
• 2.1 SMA的基本概念20-21
• 2.2 SMA絲性能參數(shù)測量實驗21-26
• 2.2.1 測試平臺21-22
• 2.2.2 SMA絲應(yīng)力實驗22-23
• 2.2.3 SMA絲回復驅(qū)動力實驗23-24
• 2.2.4 SMA冷卻性能實驗24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 全動平尾模型結(jié)構(gòu)設(shè)計27-49
• 3.1 全動平尾翼型外形設(shè)計27-29
• 3.1.1 平尾設(shè)計基本要求27-28
• 3.1.2 平尾平面幾何形狀選擇28
• 3.1.3 平尾平面幾何形狀參數(shù)設(shè)計28
• 3.1.4 平尾翼型操作面布置28-29
• 3.2 機身后端框架結(jié)構(gòu)設(shè)計29-30
• 3.3 平尾偏轉(zhuǎn)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計30-42
• 3.3.1 設(shè)計要求及原理分析30-31
• 3.3.2 上下偏轉(zhuǎn)翼段結(jié)構(gòu)設(shè)計31-33
• 3.3.3 上下偏轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計33-39
• 3.3.4 俯仰翼段結(jié)構(gòu)設(shè)計39-42
• 3.4 SMA絲的數(shù)量和長度確定42-45
• 3.4.1 SMA絲數(shù)量確定42-44
• 3.4.2 SMA絲長度確定44-45
• 3.5 平尾承力部件靜力學分析45-48
• 3.5.1 偏轉(zhuǎn)翼段靜力學分析45-46
• 3.5.2 轉(zhuǎn)動機構(gòu)靜力學分析46-47
• 3.5.3 接線板靜力學分析47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 全動平尾測控系統(tǒng)研究設(shè)計49-68
• 4.1 測控系統(tǒng)原理49
• 4.2 測控系統(tǒng)硬件設(shè)計49-58
• 4.2.1 SMA絲測控系統(tǒng)50-57
• 4.2.2 步進電機測控系統(tǒng)57-58
• 4.3 測控系統(tǒng)軟件設(shè)計58-67
• 4.3.1 測控系統(tǒng)軟件程序架構(gòu)59
• 4.3.2 測控系統(tǒng)上位機程序59-63
• 4.3.3 測控系統(tǒng)下位機程序63-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 全動平尾變體實驗研究68-73
• 5.1 實驗儀器設(shè)備68
• 5.2 全動平尾控制實驗及分析68-72
• 5.2.1 偏轉(zhuǎn)翼段偏轉(zhuǎn)控制實驗69-71
• 5.2.2 俯仰偏轉(zhuǎn)至極限位置控制實驗71-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 工作總結(jié)73
• 6.2 研究工作展望73-75
• 參考文獻75-77
• 致謝77-78
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李鋒;張亞洲;田一松;邵明平;;超聲電機在變體飛行器創(chuàng)新效應(yīng)器中的應(yīng)用[J];航空科學技術(shù);2012年04期

2 朱華;劉衛(wèi)東;趙淳生;;變體飛行器及其變形驅(qū)動技術(shù)[J];機械制造與自動化;2010年02期

3 黎軍;秦燕華;白濤;于哲慧;李巖;;采用智能材料的變彎扭機翼實驗研究[J];空氣動力學學報;2009年05期

4 陸宇平;何真;呂毅;;變體飛行器技術(shù)[J];航空制造技術(shù);2008年22期

5 于明禮;文浩;胡海巖;趙永輝;;二維翼段顫振的μ控制[J];航空學報;2007年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李揚;變厚度機翼驅(qū)動系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學;2012年

2 周志揚;形狀記憶合金驅(qū)動器控制方法的研究[D];中國科學技術(shù)大學;2011年

3 呂兆承;Ni-Mn-Ga單晶磁學和力學性能的實驗研究[D];安徽大學;2010年

4 朱勝清;膠囊內(nèi)窺鏡機器人微驅(qū)動及控制的研究[D];南昌大學;2007年

，

本文編號：740092