【摘要】： 飛行姿態(tài)三軸仿真轉(zhuǎn)臺是具有重要國防戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值的半實物仿真設(shè)備,其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到飛行器仿真結(jié)果的逼真度。隨著我國現(xiàn)代軍事技術(shù)的不斷發(fā)展,對仿真轉(zhuǎn)臺技術(shù)水平、應(yīng)用范圍和使用要求不斷提高,電液位置伺服系統(tǒng)將電信號處理方便和液壓系統(tǒng)響應(yīng)快、功率大的優(yōu)點融為一體,非常適合作為仿真轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動裝置,中空擺動式和連續(xù)回轉(zhuǎn)式電液伺服馬達(dá)以各自的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于仿真轉(zhuǎn)臺。其中中空馬達(dá)輸出扭矩大,連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)不受轉(zhuǎn)角控制。因此,本文對這兩種形式的馬達(dá)展開研究。 在查閱了大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文簡要回顧了了仿真轉(zhuǎn)臺用連續(xù)回轉(zhuǎn)式和中空擺動式電液伺服馬達(dá)的研究現(xiàn)狀,并綜述了電液伺服馬達(dá)超低速性能影響因素,對比分析了中空擺動式和連續(xù)回轉(zhuǎn)式電液伺服馬達(dá)各自的關(guān)鍵技術(shù)。 為了提高電液伺服馬達(dá)的超低速性能,本文以中空電液伺服馬達(dá)為研究對象,通過摩擦磨損試驗和有限元軟件ADINA分析了其動密封的摩擦特性,主要內(nèi)容有:采用正交試驗法,通過摩擦磨損試驗研究密封材料-聚四氟乙烯的最佳填充材料和配比;采用ADINA軟件分析馬達(dá)動密封的密封特性,并根據(jù)后處理結(jié)果計算摩擦力和摩擦轉(zhuǎn)矩;利用ADINA流固耦合求解器分析內(nèi)部流場的動態(tài)特性包括摩擦轉(zhuǎn)矩對馬達(dá)起動性能的影響、結(jié)構(gòu)變形等。同時,本文建立了連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液位置伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并針對實際系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)計算。在此基礎(chǔ)上,仿真研究了PID控制、微分前饋、摩擦轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制策略,并分別對這些控制策略的仿真效果進(jìn)行了對比分析。 本文作者研制了位置伺服系統(tǒng)試驗裝置的硬件接口電路,確定了試驗研究方案。限于本實驗室條件,本文僅以連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液位置伺服系統(tǒng)為試驗對象,進(jìn)行了微分前饋和摩擦轉(zhuǎn)矩干擾補(bǔ)償控制前后馬達(dá)性能的對比試驗研究。通過試驗驗證了理論分析的正確性,并得出一些有意義的結(jié)論。
【圖文】：

軸 2 用螺釘緊固在一起，定葉片和端蓋也用螺釘緊固在一起。在設(shè)計時，動葉1-動葉片；2-中間軸；3-定葉片；4-端蓋圖1-1 中空液壓馬達(dá)工作原理示意圖Fig.1-1 Working principle sketch of middle hollow electrohydraulic servomotor片擺動角度為 120°。采用雙電液伺服閥結(jié)構(gòu)，A1與 B1共用一個伺服閥，A2與B2共用另一個伺服閥。A1與 A2組成一組通油孔，B1與 B2組成一組通油孔，且將 A1 和 A2、B1 和 B2 分別聯(lián)通。動葉片兩側(cè)的高壓油腔和低壓油腔產(chǎn)生

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文差作用于動葉片上，形成驅(qū)動力帶動中間軸和動葉片旋轉(zhuǎn)，軸根動密封的摩擦表面產(chǎn)生的摩擦力平衡了葉片所受的液壓力。2 關(guān)鍵技術(shù) 中空馬達(dá)自身技術(shù)難點包括變形和密封，具體如下：1) 變形 因中空馬達(dá)既要滿足重量輕慣量小，又要滿足性能要求軸采用鋼，殼體和兩接軸采用鋁合金材料。馬達(dá)動葉片兩側(cè)的高油腔產(chǎn)生的壓力差作用于動葉片上，形成驅(qū)動力帶動中間軸和動達(dá)順時針方向運(yùn)動時，進(jìn)油腔的壓力作用使殼體發(fā)生變形，，逆時馬達(dá)回油腔的壓力作用使殼體發(fā)生變形。變形時，其動葉片與缸定葉片之間的間隙也發(fā)生變化，且隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)動，間隙大小也外，溫度場的變化也會使殼體發(fā)生未知的變形，但其引起的變形轉(zhuǎn)動位置的變化而變化，且其變形量較小，可忽略不計。圖 1-2 放大后的變形效果圖。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH137.51

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本文編號：2633765