飛機舵機電液加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)補償方法研究
本文關(guān)鍵詞:飛機舵機電液加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)補償方法研究
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【摘要】:飛機舵機電液加載系統(tǒng)是對舵機進行負(fù)載力模擬實驗的加載設(shè)備,用于模擬飛機在飛行過程中所受到的空氣力載荷,可縮短飛機的研制周期、降低研制成本。由于飛機舵機電液加載系統(tǒng)是典型的被動式加載系統(tǒng),舵機的主動運動將對其產(chǎn)生多余力的干擾作用。多余力的存在嚴(yán)重影響了加載系統(tǒng)的加載精度、穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。因此,開展對飛機舵機電液加載系統(tǒng)抑制方法的研究,提高其動靜態(tài)性能對飛機舵機研制的成功具有促進作用。本文在國內(nèi)外飛機舵機電液加載系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先設(shè)計了具有雙閥并聯(lián)控制結(jié)構(gòu)和橡膠-金屬緩沖彈簧的飛機舵機電液加載系統(tǒng)整體機械結(jié)構(gòu),并對其工作原理、技術(shù)指標(biāo)和多余力產(chǎn)生因素進行了研究。確定了影響多余力的主要因素是伺服閥的流量-壓力特性和橡膠-金屬緩沖彈簧的剛度特性,并定性地研究了這些影響因素與多余力之間的關(guān)系。然后,根據(jù)飛機舵機電液加載系統(tǒng)的設(shè)計要求,分別對油源、液壓缸、傳感器、伺服閥和橡膠-金屬緩沖彈簧等關(guān)鍵機構(gòu)進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、型號選擇及數(shù)學(xué)模型建立。通過仿真試驗驗證了該機械結(jié)構(gòu)不僅可以有效地抑制多余力干擾,而且可以實現(xiàn)變剛度加載,從而保證了實驗的連續(xù)性。最后,根據(jù)所建立的飛機舵機電液加載系統(tǒng)整體數(shù)學(xué)模型,采用單神經(jīng)元PID作為控制算法,解決了雙閥并聯(lián)結(jié)構(gòu)的控制問題。通過仿真實驗驗證了單神經(jīng)元PID控制器在飛機舵機電液加載系統(tǒng)中的高效性和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】:飛機舵機電液加載系統(tǒng) 多余力 雙閥并聯(lián)控制 橡膠-金屬緩沖彈簧
【學(xué)位授予單位】:中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:V249.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 課題的研究背景及意義9-11
- 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及分析11-15
- 1.2.1 結(jié)構(gòu)補償方法的研究現(xiàn)狀及分析11-14
- 1.2.2 控制補償方法的研究現(xiàn)狀及分析14-15
- 1.3 本文的研究內(nèi)容15-17
- 第二章 飛機舵機電液加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計17-28
- 2.1 飛機舵機電液加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成17-18
- 2.2 飛機舵機電液加載系統(tǒng)的工作原理18-19
- 2.3 飛機舵機電液加載系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)19-21
- 2.4 多余力產(chǎn)生因素21-27
- 2.4.1 多余力的定義及產(chǎn)生機理21-22
- 2.4.2 伺服閥對多余力的影響22-26
- 2.4.3 橡膠-金屬緩沖彈簧對多余力的影響26-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第三章 飛機舵機電液加載系統(tǒng)關(guān)鍵機構(gòu)設(shè)計及建模28-49
- 3.1 設(shè)計要求28
- 3.2 油源28-29
- 3.3 液壓缸29-33
- 3.3.1 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計29-31
- 3.3.2 液壓缸的數(shù)學(xué)模型31-33
- 3.4 傳感器33-34
- 3.4.1 傳感器的型號選型33
- 3.4.2 傳感器的數(shù)學(xué)模型33-34
- 3.5 伺服閥34-40
- 3.5.1 雙閥并聯(lián)的結(jié)構(gòu)設(shè)計34-35
- 3.5.2 伺服閥的型號選擇35-38
- 3.5.3 伺服閥的數(shù)學(xué)模型38-40
- 3.6 橡膠-金屬緩沖彈簧40-46
- 3.6.1 橡膠-金屬緩沖彈簧的材料選擇40
- 3.6.2 橡膠-金屬緩沖彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計40-41
- 3.6.3 橡膠-金屬緩沖彈簧的數(shù)學(xué)模型41-42
- 3.6.4 橡膠-金屬緩沖彈簧的仿真實驗42-46
- 3.7 實驗驗證與結(jié)果分析46-47
- 3.8 本章小結(jié)47-49
- 第四章 飛機舵機電液加載系統(tǒng)控制器設(shè)計49-62
- 4.1 常規(guī)PID控制概述49-51
- 4.1.1 常規(guī)PID控制原理49-50
- 4.1.2 常規(guī)PID控制器的參數(shù)整定50-51
- 4.2 單神經(jīng)元控制概述51-52
- 4.3 單神經(jīng)元PID控制器設(shè)計52-56
- 4.4 實驗驗證與結(jié)果分析56-61
- 4.4.1 多余力抑制效果測試實驗57-58
- 4.4.2 跟蹤能力測試實驗58-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 結(jié)論62-63
- 參考文獻63-67
- 致謝67-68
- 攻讀碩士期間發(fā)表論文68
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本文編號:842357
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