间隙对伺服作动系统稳定性的影响分析

为了分析间隙对伺服作动系统稳定性的影响，从工程应用的角度出发，综合了动力学和运动学的特性，提出一种间隙的数学模型；在间隙模型的基础上，建立伺服作动系统的仿真模型，分析了不同类型的间隙对伺服作动系统稳定性的影响。仿真结果表明，间隙对系统的稳定性有不利影响，且不同类别的间隙对系统稳定性的影响程度不一样，同时间隙之间也存在着相互影响。该仿真分析对伺服作动系统间隙的研究具有一定指导意义。     

飞行器虚拟振动试验平台构建

针对用振动台进行飞行器振动环境试验时存在试验周期长、耗费高及易发生过试验或欠试验等问题,采用虚拟现实技术建立了飞行器虚拟振动试验平台.采用系统仿真软件LMS AMESim建立了电振动台正弦振动控制仪模型;通过多学科系统仿真软件LMS Virtual.Lab建立了振动台的多体系统动力学模型,进行了振动台多体动力学模型与电磁作动系统模型的机电联合仿真;实现了振动控制系统、电磁作动系统、振动台与试件机械系统的闭环仿真,构建了飞行器虚拟振动试验平台.利用该虚拟振动试验平台系统进行了盒式试件的正弦振动试验.结果表明,采用机电耦合建模方法构建的虚拟振动试验平台综合考虑了试件、振动台机械系统、控制系统及电气系统的耦合效应,可为飞行器的试前分析和虚拟振动试验提供试验环境.     

某型飞机投水作动系统建模与同步性仿真分析

提高某型飞机投水舱门的同步性是保证灭火任务顺利完成的关键。为了开展多参数对收放作动筒同步性影响的研究工作,首先,基于投水灭火流程和投水作动系统液压原理,通过AMESim的液压元件库、逻辑库和状态机,建立了投水作动系统仿真模型。其次,通过连续投水工况仿真模拟,进行投水作动系统方案的功能性能分析,从而验证了仿真模型符合某型投水飞机工况性能要求。最后,通过批处理模式探究各敏感参数对多投水舱门收放作动筒的同步性影响。仿真表明：投水作动系统仿真模型可以实现多系统、多模式等不同任务和功能的仿真分析,电磁阀流量、负载、舱门作动筒活塞杆直径和管路直径对多缸同步性有着明显影响。     

飞机结构模态耦合试验控制装置设计及应用

本文设计了一种控制装置,用于控制飞控计算机中的特殊版本软件向作动系统发送扫频信号来测得飞机的伺服弹性稳定性。本成果已在某型号飞机全机结构模态耦合试验得到应用。     

主飞控混合作动系统工作模式的研究

针对目前多电飞机(MEA)主飞行控制系统中采用的非相似余度混合作动环节,对由传统液压伺服作动器(HSA)和电动静液作动器(EHA)组成的混合作动系统(HAS)进行研究分析。考虑到舵面的连接刚度,建立HSA/EHA混合作动系统的模型。通过仿真对HAS在3种典型工作模式下的系统性能进行研究,分析其对阶跃信号和干扰信号响应的优缺点,从而为混合作动系统进一步的研究奠定基础。     

基于Fluent软件的刹车压力伺服阀振动问题仿真与分析

某型飞机机轮刹车系统所用射流管式压力伺服阀在试验过程中,阀体高频振动,并伴有尖锐刺耳"啸叫"声。通过试验的方法,发现该问题与伺服阀主阀芯异常旋转直接关联。基于Fluent软件对刹车压力伺服阀主阀芯流场进行建模与仿真,选用标准的k-ε模型,采用SIMPLEC方法计算。通过对仿真结果进行分析,明确阀芯异常旋转的原因,并根据仿真结果对主阀结构进行优化改进,经试验验证,该型刹车压力伺服阀的振动问题得到了解决。     

V形槽位置对偏导射流式伺服阀前置级液流特性的影响

偏导射流级作为伺服阀关键部件，其偏转板上V形槽位置对前置级压力特性起决定性作用，进而影响了整个系统的稳定性。以某航空发动机用燃油电液伺服阀为研究对象，在分析其前置级结构及工作原理的基础上，建立偏导射流级三维模型，以Fluent流场仿真软件为平台，建立V形槽不同位置时的流场仿真模型，得到了V形槽不同横向位移及纵向偏移下左右接收孔恢复压力及压差，分析了V形槽不同偏移量对前置级压力增益及液流特性的影响，为偏导射流式伺服阀装配及调试提供了一定的参考依据。     

连铸结晶器电液伺服振动系统的仿真研究

以某钢厂的板坯连铸机为例建立了连铸结晶器电液伺服振动系统的数学模型,并通过MATLAB仿真对系统的响应速度及稳定性进行了分析。为满足系统工作要求,该系统采用了动压反馈,从而增加了系统的阻尼比,提高了系统的响应速度及稳定性。     

薄壁四点接触球轴承-腕部关节系统接触动力学分析

在机器人实际工况中,针对含有薄壁四点接触球轴承的机器人腕部关节系统的运动稳定性问题,对腕部系统模型进行了简化设计和仿真研究。在考虑薄壁结构的弹性变形和动态接触作用耦合影响的基础上,建立了刚柔耦合工业机器人腕部关节系统模型,分析了不同受载工况和正反转驱动下的变形规律和动态特性。首先,基于多体动力学和Hertz接触理论,设计了包含薄壁四点接触球轴承和中空轴及基座的腕部关节系统刚柔耦合接触动力学仿真模型;然后,考虑薄壁中空轴、基座、轴承套圈和保持架的结构弹性变形、钢球和套圈滚道、保持架的动态接触作用,研究了机器人腕部关节系统两种实际工况对保持架和钢球角速度、保持架和薄壁基座振动位移、钢球与套圈的动态接触力的影响;最后,计算分析了两种工况下腕部关节系统的动态载荷规律和振动响应特性。研究结果表明：在相对较大的径向载荷作用下,保持架和钢球会出现打滑现象,速度呈现周期波动,保持架和基座具有更好的运动稳定性,其薄壁轴承内部载荷降低,主副接触对均承担联合载荷,轴承内部载荷稳定性也更好。该仿真模型及结果可以为薄壁腕部关节系统的动力学分析与设计提供参考。     

液压反推作动系统节流同步性分析

针对反推力装置液压作动系统的同步驱动需求，分析了液压反推作动系统节流同步工作原理，建立液压同步作动系统等效数学模型，采用SimHydraulics软件搭建系统仿真模型，分析了节流阀开口尺寸、负载力对系统位移同步性的影响。仿真结果表明：当控制两个作动器的节流阀开口大小一致时，随着负载力差异的增大，两个作动器运动过程中的位置差增大；通过调节两个节流阀开口尺寸的差异，能够保证两个作动器同步运动；两个作动器的负载力差异越大，两个节流阀开口尺寸的差异越大。最后通过试验验证了采用节流同步原理的液压反推作动系统在展开与收起过程中的同步性，为后续开展同类液压节流同步作动系统设计提供参考。     

某型2MW风机特性仿真分析

根据某型2MW风机的电气参数,基于DIgSILENT仿真平台,建立风机并网模型,仿真分析该型风机在网络故障下的暂态特性,为该型风机组成的风电场接入系统方案的设计与论证垫定了基础。     

基于AMESim的液压作动系统动刚度仿真分析

为研究作动系统的动刚度特性,该文建立了作动系统的力平衡以及流量方程,利用AMESim软件搭建液压作动系统的仿真模型,通过在作动系统输出端施加按正弦规律变化的干扰力,改变干扰力的频率,对作动系统的动刚度进行仿真分析,研究系统固有频率与动刚度的关系,从而分析动刚度的影响因素。仿真结果表明,作动系统的负载折算到作动器输出端的质量以及安装刚度和作动器输出端至舵面的连接刚度等参数要与作动系统相匹配,才能使作动系统的动刚度满足性能要求。该文仿真分析对作动系统动刚度研究具有一定的指导意义。     

热连轧机垂直振动的建模与仿真

针对某钢厂热连轧机在轧制过程中出现的异常振动现象，采用理论分析和试验模态分析，建立了一种较全面的分析热连轧机垂直振动的动态仿真模型。通过计算机仿真并与实际结合，得出轧机异常振动是由于传感器连接杆和传感器壳体的不合理相对运动耦合的结论。最后对传感器壳体进行结构动力学修改，修改后，消除了异常振动，解决了该热连轧机的自激振动。     

精密冷辗机电液伺服系统研究

精密冷辗机是环件轧制的核心设备，它具有大幅度降低设备吨位和投资、振动冲击小、节能节材、生产成本低等显著经济优点。但在冷辗工艺研究中，冷辗机的电液伺服控制系统要求达到高精度、快速响应等品质。本文在分析冷辗工艺、建立电液伺服系统模型的基础上，设计了复合Fuzzy—PID控制器。仿真和试验结果表明，系统低速稳定性很好，有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

泵阀联合电动静液作动器高效率设计分析

分析了泵阀联合电动静液作动器效率的影响因素,提出了提高负载压力设计值的提高效率的方法。在负载相同的条件下,对伺服阀和定量泵的输出流量、损耗流量、作动系统整体效率变化进行了分析,并分析了负载压力设计值变化对系统主要性能参数的影响。相对于常规阀控系统设计,提高负载压力设计值的方法可在一定范围内提高系统效率。系统快速性在小负载状态下提高,在大负载状态下降低,稳定性增强,抗扰动能力和响应下降。以弹性负载为对象的作动系统仿真及实验分析验证了设计方法的可行性。     

三机驱动远超共振机械系统的二倍频同步及其仿真研究

建立了一种三机同向回转的动力学模型,研究其在远超共振条件下的二倍频同步机理。基于渐近法构造了3个激振器的Bogoliubov标准形方程,进而获得系统实现振动同步的二倍频同步理论条件。应用RouthHurwitz准则,得出系统同步状态下的稳定性判据。在理论基础上对振动系统二倍频同步进行仿真分析,通过对激振器间相位差、系统响应、转速等仿真结果的对比分析,可知理论研究结果与数值仿真结果基本一致,从而验证了使用理论方法的有效性。该研究可以为新型倍频振动机的设计提供参考。     

直升机电液伺服飞控作动系统设计与实现

针对当前国内外典型直升机电传飞控作动系统的技术现状,设计了一种基于FPGA和射流管式伺服阀的电气四余度、液压机械双余度直升机飞控作动系统,并通过仿真分析和工程试验的方法,验证了系统的关键技术和性能指标。分析和试验结果表明,该系统具有较高的集成度、频响、安全性和可靠性,为我国直升机电传飞控作动系统领域的技术选择提供了多选项。     

某火箭炮高低机三腔缸机液联合仿真研究

高低机三腔缸是某型火箭炮高低随动系统中的作动装置。为了实现对整体高低随动系统的建模与仿真,需对此非标准液压元件进行原理级建模和机液联合仿真,验证所建模型能否实现正常作动过程。根据其工作原理,通过分析动力学方程,并在ADAMS中建立动力学虚拟样机模型,在EASY5中采用原理级建模方式构建液压模型,最终实现机液联合仿真。通过分析仿真结果可知,对三腔缸的原理级建模方法是可行的,液压缸可实现正常作动,各腔内液压变化与实际工况较接近。同时验证了采用ADAMS与EASY5进行机液联合仿真的有效性,为某型火箭炮整体随动系统建模与联合仿真提供参考依据。     

飞机起落架舱门作动同步控制研究

飞机的起落架舱门作动系统需要较高的可靠性和安全性.某飞机起落架舱门结构尺寸较大,采用双作动器来实现驱动控制,由于控制系统、作动器的各方面误差积累导致两路输出不一致,带来了同一舱门结构两个作动器间的运动不同步问题.建立了起落架舱门作动系统模型,对两路舱门作动器不同步的原因进行了分析,提出了基于等量分流式、伺服闭环和容积串联3种同步控制方法,对3种同步控制方法建立了仿真模型进行分析,最后搭建试验平台对3种控制方法进行了试验验证.     

电液伺服加载系统四连杆机构控制器设计

该文针对飞机起落架电液伺服加载过程中非线性传动机构的动态特性进行分析。确认在动态加载过程中因四连杆机构的非线性特性造成的系统动态跟踪效果不佳的具体原因,基于逆系统的思路找到了一种非线性数学模型与PID控制器结合的控制方法。采用模型预测的方法对系统进行误差补偿。使用简化了的电液伺服作动系统数学模型与该控制方法进行MATLAB/simulink仿真。使用此方法大大提高了起落架加载系统的动态跟踪性能。