船舶转叶式液压舵机系统建模与仿真分析

针对转叶式液压舵机系统,采用AMESim软件和Simulink软件联合仿真策略,分别建立转叶式舵机液压系统模型和舵叶水动力模型。仿真结果表明:所建立的联合仿真模型输出舵角能够较好地跟随给定舵角信号变化,满足舵角跟随的快速性和准确性要求;伺服阀开关动作会使转叶油缸的流量和压力产生脉动和震荡。     

基于AMESim?Simulink的拨叉式液压舵机系统仿真研究

针对拨叉式液压舵机系统,运用AMESim软件建立舵机液压系统模型和Simulink软件建立舵机转舵扭矩模型,联合二者对转舵力矩和液压缸压差进行了仿真分析,结果表明:转舵力矩和液压缸压差随着舵角的增加而增加,转舵力矩在大舵角区时受航速和吃水影响较大,液压缸压差在小舵角区受到航速和吃水的影响较小。     

基于前馈和滑模复合结构的飞行器电动舵机控制

针对飞行器电动舵机伺服系统的控制问题,提出了一种能够有效抑制传动机构非线性摩擦的控制方法,该方法由前馈补偿器、基于LQR的PID反馈控制器以及滑模控制器构成。前馈控制能够提高系统响应的快速性,PID反馈控制提高系统的抗干扰能力,针对非线性摩擦设计的滑模控制律,用来削弱非线性摩擦对舵机伺服的影响。在分析电动舵机伺服系统构成的基础上,给出了非线性摩擦的Stribeck模型;建立了系统数学模型,在此基础上分析得出前馈补偿器的结构和参数;引入参考给定量,建立基于误差的状态控制方程,设计了基于LQR的PID控制器以及抑制非线性摩擦扰动的滑模控制律。分别对含有滑模控制器和不含滑模控制器的控制方法进行了仿真实验,实验结果表明:含有滑模控制器的控制方法能够有效抑制非线性摩擦引起的速度抖动问题以及位置"平顶"现象。     

复合式缓冲液压缸在电液负载模拟器中的应用

为解决飞机舵机电液负载模拟器在不同梯度加载实验中,由于舵机主动运动导致液压缸两腔产生强迫流量,进而产生多余力干扰的问题,提出基于复合式缓冲液压缸的系统结构设计。根据系统工作原理及液压缓冲结构特点,设计该液压缸的结构形式并建立其数学模型。采用AMESim仿真软件建立执行机构的仿真模型,并进行系统动态特性仿真实验。研究结果表明,该液压缸系统能够减小活塞运行过程中产生的机械碰撞,缓解液压缸两腔的强迫流量压力,抑制并消除多余力干扰,进而提高电液负载模拟器的负载性能,具有较高的工程实践价值。     

基于AMESim的直驱式电液伺服舵机控制系统的建模与仿真

舵机控制系统性能的优劣直接影响飞行器的飞行姿态与轨迹控制精度。介绍了一种直驱式电液伺服舵机控制系统的工作原理和结构组成特点,并基于AMESim平台对其进行了建模和仿真分析。为了满足控制系统动态响应及位置误差的要求,提出单一神经元自适应PID控制方法。仿真结果表明:该直驱式电液伺服舵机正反向运动性能稳定、响应速度快,稳态误差较小,能够满足飞行器舵机性能指标要求。     

基于MATLAB/Simulink的机床进给传动系统建模仿真

根据机械动力学原理建立了机床进给传动系统的数学模型，利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink构建了直流电机驱动进给传动系统的仿真模型，获得了反映系统性能的仿真曲线。对仿真结果及传动精度进行了分析，并给出了提高传动系统性能的措施。为机械传动系统的设计、参数的选择以及性能的改进提供了理论依据。     

舵机电动伺服加载控制系统的设计与研究

针对电动舵机加载要求,设计了以交流伺服电机做加载设备的舵机电动伺服加载实验台。此加载装置用于测试电动舵机在近似于真实工作环境下承受各种载荷时,电动舵机可能出现的状况。给出电动加载系统的整体结构及其工作原理,介绍所采用的抗电磁干扰措施。建立电机和力矩传感器的数学模型,给出加载实验台的静、动态性能测试结果。实验结果证实加载试验台可以满足设计要求。     

船舶舵机电液伺服调节器的建模与仿真研究

舵机控制舵角,是船舶操舵的动力来源.调节器是舵机的控制中心,能够在船舶偏离既定方向时,自动控制舵机调节舵角,使其回到原来的航行方向.本文对某型船舶舵机电液伺服调节器进行了数学建模,并通过Matlab动态仿真研究了其控制特性.由仿真结果可知该调节器具有良好的跟踪特性,并得出了调节器在某些结构参数和电气参数影响下的变化规律,为调节器的性能优化及生产制造提供了理论依据.     

数控机床回转工作台动态性能分析与仿真

采用机械动力学原理建立数控机床回转工作台传动系统的数学模型,利用MATLAB软件的动态仿真工具箱Sim-ulink构造交流伺服电机驱动回转工作台传动系统的仿真模型,获得了反映数控回转工作台动态性能的时域和频域特性仿真曲线,通过仿真结果对系统的快速性和稳定性进行了分析,同时考虑齿轮以及蜗轮蜗杆传动间隙对传动精度的影响,给出了提高数控回转工作台动态性能的措施.为数控回转工作台进给伺服系统的设计、参数选择以及性能优化提供了理论依据.     

基于AMESim的飞行器电液伺服机构非线性因素仿真分析

对传动间隙、刚度、摩擦力矩等非线性因素对伺服机构的影响进行了说明,以飞行器电液伺服控制系统为研究对象,基于LMS Imagine.lab AMESim一维多领域系统仿真集成平台建立了仿真模型,有针对性地对传动间隙、摩擦力、机构刚度这些非线性因素对系统性能的影响进行仿真分析,所得结论为飞行器电液伺服控制系统的优化设计和性能预测提供了理论支持。     

双余度机电作动系统静态力均衡技术研究

飞机多电/全电化技术的发展使得机电作动系统广泛应用于飞控舵面作动系统中。通过分析主动/主动式双余度机电作动系统的架构和工作原理，考虑舵面空气负载以及连接刚度建立完整的系统数学模型。通过理论分析研究系统静态力纷争形成的主要因素，进行实例仿真验证并评估这些因素对静态力纷争的影响。在此基础上，提出采用调整位置偏差补偿静态力纷争、积分环节力均衡技术和比例积分环节力均衡技术，结果表明：双余度EMA中产生静态力纷争的主要因素为通道间的静态位置偏差以及连接刚度不一致，并且其影响可以叠加；与传统积分环节的力均衡技术相比，比例积分环节力均衡技术能更精准、快速、稳定地消除静态力纷争。     

飞控系统及其故障的非线性模型建立与仿真平台开发

针对飞控系统进行动态特性和故障特性分析;基于模型故障检测方法研究的需要,开展了飞控系统及其故障的非线性建模与仿真平台开发的研究。定义了典型的飞控系统结构,建立了舵机、力综合臂、传感器和作动器的数学模型,进行了飞控系统各部分典型故障模式分析,建立了飞控系统各部分故障的数学模型。以MATLAB/Simulink为工具开发了飞控系统及其故障的仿真平台,可方便地完成系统及其故障的动态特性仿真。仿真试验验证了飞控系统及其故障数学模型和仿真试验平台的合理性。     

多机电作动器同步控制器设计与实现

机电作动系统是飞机电传操纵系统的执行机构,是飞行控制系统中的重要组成部分,是多电-全电飞机的发展方向。机电作动系统在驱动飞行器舵面时,需要多个(一般3个以上)机电作动器采用力综合方式工作,这样会产生不同步问题,鉴于此,提出一种改进型同步控制方案,并通过同步控制器实现同步控制策略。该控制策略综合主从和等同控制的各自优势,并通过优化比较器提高同步控制性能。控制器的实现则基于可编程逻辑单元,通过并行总线进行数据交互,将并行总线控制器与同步控制有效结合。实际应用表明:目前控制器工作良好,提高了现有同步控制器的实时性和可靠性。     

挖掘机多泵液压系统设计与仿真研究

针对大型液压挖掘机工作平稳及可靠性的要求,从挖掘机液压系统观点出发,设计一套挖掘机多泵液压系统,并对其工作原理进行分析。利用AMESim软件建立挖掘机多泵液压系统模型,并与ADAMSCosim进行了联合仿真,通过合理设置仿真参数,得出挖掘机多泵液压系统回转机构与工作装置主要元件的输出特性。结果表明:挖掘机执行机构在外负载变化时运动平稳、可靠,主要元件的输出特性符合挖掘机实际运动规律,验证了设计的合理性。研究结果对实际挖掘机液压系统的设计和调试具有指导意义,同时可以提高设计可行性和可靠性,降低设计成本。     

风洞模型支撑装置驱动油缸位置和速度的精确控制研究

搭建了模拟风洞迎角机构的杆支撑机构电液伺服系统。采用速度前馈和位置反馈复合控制策略,推导了速度前馈计算模型,通过合理设计速度位移曲线,实现了速度前馈控制和位置反馈控制的无扰切换。利用AMESim/Motion联合仿真技术,创建了杆支撑机构电液伺服系统的机、电、液仿真模型。理论推导、仿真研究与试验结果相互印证,证实了速度前馈和位置反馈复合控制策略的有效性,可以实现油缸位置和速度的同时精确控制。