本文關(guān)鍵詞：電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 電動舵機 加載試驗 液壓伺服 機械結(jié)構(gòu) 動態(tài)特性

【摘要】：電動舵機(Electro-Mechanical Actuator,EMA)是關(guān)系到飛行器飛行性能的關(guān)鍵執(zhí)行部件,電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)是在實驗室條件下對電動舵機進行測試的主要設(shè)備,用于測試電動舵機的性能、功能和可靠性,為電動舵機的設(shè)計與改進提供重要依據(jù),對于提高飛行器的安全性具有重要意義。本文設(shè)計了一套以閥控液壓缸作為執(zhí)行機構(gòu)的電動舵機軸向力加載系統(tǒng)并對其進行研究。首先,在查閱大量前人相關(guān)研究成果資料并進行論證的基礎(chǔ)上,根據(jù)本加載系統(tǒng)的功能與設(shè)計參數(shù),確定了電動舵機液壓伺服加載測試系統(tǒng)的總體方案。其次,完成了加載試驗臺液壓系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的詳細設(shè)計。利用ANSYS對加載試驗臺的關(guān)鍵部件進行有限元靜力分析,分析結(jié)果表明機械結(jié)構(gòu)的強度和剛度達到設(shè)計要求;完成了對控制系統(tǒng)件平臺搭建與軟件設(shè)計,采用PCI-8136的定時器提高了閉環(huán)控制的實時性,采用滑動平均法實現(xiàn)了對高頻干擾的濾波處理。隨后,建立了電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)的AMESim仿真模型,分析了不同控制器參數(shù)對加載系統(tǒng)動態(tài)特性的影響,運用遺傳算法優(yōu)化加載系統(tǒng)控制器參數(shù)。建立了加載系統(tǒng)的數(shù)學模型,對系統(tǒng)的動態(tài)特性仿真分析表明系統(tǒng)-3dB幅頻寬為10.2Hz,達到了設(shè)計要求。運用模糊PID自整定控制策略提高了系統(tǒng)的控制性能。最后,搭建了電動舵機加載試驗平臺,利用該試驗平臺在不同的載荷下對電動舵機進行了動態(tài)加載試驗,試驗結(jié)果表明加載力的最大相對誤差在2%以內(nèi),達到了設(shè)計要求。本文根據(jù)電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)的功能與要求,開發(fā)出了一套達到設(shè)計要求的加載測試系統(tǒng),并通過仿真分析與試驗研究得到了驗證。
【關(guān)鍵詞】：電動舵機 加載試驗 液壓伺服 機械結(jié)構(gòu) 動態(tài)特性
【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】：V216.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 課題研究背景及意義13-14
• 1.2 液壓伺服加載系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)發(fā)展趨勢17
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)設(shè)計19-40
• 2.1 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)的功能與設(shè)計參數(shù)19
• 2.2 電動舵機液壓伺服加載試驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計19-26
• 2.2.1 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)基本原理19-21
• 2.2.2 加載試驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計21-26
• 2.3 電動舵機加載試驗臺機械結(jié)構(gòu)設(shè)計26-31
• 2.3.1 加載試驗臺總體結(jié)構(gòu)設(shè)計26-27
• 2.3.2 加載試驗臺關(guān)鍵部件力學分析與仿真27-31
• 2.4 電動舵機加載試驗臺控制系統(tǒng)設(shè)計31-39
• 2.4.1 加載試驗臺控制系統(tǒng)的功能與要求31-32
• 2.4.2 加載試驗臺控制系統(tǒng)硬件設(shè)計32-35
• 2.4.3 加載試驗臺控制系統(tǒng)軟件設(shè)計35-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)仿真分析40-56
• 3.1 電動舵機加載試驗臺液壓伺服系統(tǒng)AMESim仿真驗證40-47
• 3.1.1 加載試驗臺液壓伺服系統(tǒng)AMESim建模40-41
• 3.1.2 參數(shù)設(shè)定與仿真驗證41-44
• 3.1.3 基于遺傳算法的加載系統(tǒng)PID控制器優(yōu)化44-47
• 3.2 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)的數(shù)學建模與控制策略研究47-55
• 3.2.1 加載系統(tǒng)的數(shù)學建模47-50
• 3.2.2 加載系統(tǒng)動態(tài)特性分析50-52
• 3.2.3 加載系統(tǒng)模糊PID自整定控制研究52-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 第四章 電動舵機液壓伺服加載系統(tǒng)試驗研究56-64
• 4.1 試驗平臺的構(gòu)成56-57
• 4.2 加載系統(tǒng)的調(diào)試與抗干擾措施57-58
• 4.3 加載系統(tǒng)的加載試驗與結(jié)果分析58-63
• 4.3.1 加載試驗流程58-59
• 4.3.2 電動舵機靜止時的加載試驗59-61
• 4.3.3 電動舵機運動時的加載試驗61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 工作總結(jié)64-65
• 5.2 后續(xù)工作研究展望65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文71

【參考文獻】

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本文編號：740583