电静液作动器的设计与仿真

针对飞机作动系统的发展状况,设计了一种一体化电静液作动器(EHA)。在分析EHA的工作原理和设计特点的基础上,对电机、泵和作动缸的选用及系统性能的设计进行了优化。分析了EHA各个模块的数学模型,并在Matlab/Simuink环境下对各个部件的模型进行了仿真和结果分析,讨论了结构参数对整个系统性能的影响,设计了合理有效的控制算法,建立了整个系统的数学模型,给出了系统在不同输入信号下的仿真结果。结果表明,设计的EHA系统模型合理,满足性能指标。     

电静液作动器在空中加油中的应用研究

随着先进飞行器的不断发展和飞行性能要求的不断提高,空中加油已经成为当前先进飞行器的一项重要且关键的技术,并对受油机的姿态控制精度和作动系统提出了极高的要求.然而,某型机传统机械式钢索控制飞机舵面时,由于飞行操纵力大,飞行负担重,飞机姿态不易控制,精准率极大降低,使得加油过程变得难以进行.基于此,提出了一种电静液作动器控制飞机舵面偏转的方法,可实现舵面精准控制,产生的稳态误差最小,飞机在加受油过程中姿态可控.根据AMESim仿真结果表明,在电静液作动器(EHA)中通过调节节流系数的大小,来确保舵面输出位移的稳态误差最小,此办法是可行的,可以提高受油机的姿态跟踪稳定性和准确性,具有广阔的工程应用价值.     

飞机飞控作动系统电静液作动技术研究综述

介绍了电静液作动器(EHA)的优势,论述了飞机采用EHA作动技术的收益。介绍了国内外EHA的发展现状,描述了EHA作动技术中高可靠高速液压泵的设计和高效大功率伺服控制器设计的难点,以及高功重比电机技术、电机控制策略和EHA监控器设计的重点。最后结合现有EHA作动技术缺陷以及新时期航空技术装备发展的不足,对EHA作动技术的未来发展趋势进行展望。     

飞机全电刹车系统电作动机构研究

介绍了飞机全电刹车系统的基本结构和工作原理,并分析了全电刹车系统相对于传统液压刹车系统的独特特点,特别针对电刹车系统的核心部件电作动机构进行了深入而细致的研究,给出了相应的设计计算方法。     

基于变结构控制的电静液作动器仿真研究

论文在分析位置伺服电静液作动器的工作原理基础上,针对电静液作动器存在的高阶非线性、参数时变及未建模等动态特性,结合变结构控制算法特点,设计了基于变结构控制的EHA控制器。为了消除系统未知外部干扰和未建模动态等不确定因素引起的系统不稳定性,引入干扰观测器环节,实现了对干扰信号的抑制。仿真结果表明:所设计的控制器提高了系统动静态性能,进一步减小了抖振。     

基于模型信息的电静液作动器降阶线性自抗扰控制

针对电静液作动器(electro-hydrostatic actuators, EHA)系统存在内外部扰动、参数不确定性和变控制增益等问题,提出一种基于模型信息的降阶线性自抗扰位置控制方法.首先,基于系统模型信息选取控制增益.其次,通过降阶线性扩张观测器对系统总扰动进行估计,并在控制器中加入扰动项进行补偿.利用奇异摄动理论证明所提控制器可使闭环系统是半全局最终一致有界的,并且当观测器带宽足够大时,所提出的控制器理论上可以使系统输出以所需精度跟踪期望轨迹.仿真结果表明,所提控制方法响应速度较快,控制精度较高,对外部扰动和参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

新能源汽车电静液制动系统抗饱和反演控制

对电静液制动系统存在的未知非线性及参数时变特点,提出一种控制输入受限条件下的反演控制策略。建立电静液作动器的状态空间模型并表达为严格反馈形式,将建模误差及未建模动态视为未知干扰,结合反演步骤设计参数自适应律,实时估计未知扰动。设计抗饱和补偿器,将控制器输出与被控对象输入信号之差作为抗饱和补偿器的输入,构成反馈回路消除饱和现象。应用Lyapunov方法证明闭环系统的渐近稳定性,闭环系统信号一致有界,压力跟踪误差可通过改变补偿器的参数进行调节。仿真及试验结果表明,所提控制方法具有较强的自适应能力,与传统反演方法相比,鲁棒性和控制性能得到显著提高。     

作动器伺服控制系统通用平台设计

针对多种类型作动器的伺服控制系统,分析其系统结构,设计出一种基于实时系统的柔性通用设计平台,该平台可快速实现EHV、DDV式作动器、EHA以及电动作动器的伺服控制,以及作动器各项参数的自动测试,为作动器伺服控制律调试以及作动器自身参数测试提供了一种有效途径.     

无人机全电刹车系统的关键技术研究

为了提高无人机(UAV)现有刹车系统的刹车性能和刹车效率,文中针对无人机全电刹车系统的设计,介绍了刹车系统的组成并与传统的液压刹车系统进行了对比,简要分析了无人机全电刹车系统的结构特点,特别针对无人机全电刹车系统的关键技术即电作动机构和刹车控制盒的设计进行了详细的分析,对刹车控制盒所采用的控制律即多门限PID控制方法进行了简要说明,并利用仿真软件MATLAB中的SlMULINK工具建立了基本的模型,结果表明全电刹车系统无论是在刹车性能还是在刹车效率上都明显优于传统的液压刹车系统.     

飞机作动器连杆光纤光栅载荷校准方法

结构状态评估技术可为飞机活动面载荷试飞提供监测手段,以验证载荷设计方法和分析数据是否有效,并可为活动面安全性确认和结构设计优化提供最直接的数据参考。传统的应变片测量方法在低温环境下的测试不稳定性可能会导致采集数据异常,使飞行载荷实时监测及精度保证成为型号试飞的一个难题。本文利用光纤传感器低温测试性能较稳定特性,结合理论分析、有限元仿真计算及试验验证,建立连杆结构在拉、压载荷工况下的应变-载荷关系模型,并提出一种基于光纤光栅传感器的作动器连杆应变-载荷校准方法。同时,针对作动器连杆结构典型承载形式与载荷辨识工况,给出光纤光栅传感器优化布局方法。研究结果表明,本文中建立的基于光纤光栅传感器的应变-载荷反演方法有效,能够满足民用飞机典型作动器连杆结构应变监测及载荷反演需求。     

基于DSP的电动静液刹车控制系统研究

未来的飞机作动系统将向着功率电传方向发展;为了将先进功率电传思想应用于飞机刹车系统,取代现有的基于集中油源式刹车系统,文中在分析了电动静液刹车系统工作原理的基础上,设计了以DSP TMS320F2812为核心的刹车控制系统;对控制器的各个模块进行了具体分析,并进行了刹车实验,给出了试验结果;结果表明所设计的电动静液刹车控制系统具有良好的动态性能,达到了良好的性能指标,证明所提出的方案是可行的,对功率电传作动系统的研制具有实际指导意义。     

基于DSP和CPLD的电动静液作动器双余度控制器设计

以DSP和CPLD为控制核心为电动静液作动器设计了双余度控制器,并且对控制器的总体结构和各子模块进行了详细的介绍。同时设计了系统的控制算法,采用位置环、速度环和电流环三环控制来满足系统的性能要求,并通过试验进行了验证。     

Redhawk平台下飞机制动系统仿真研究

飞机制动系统的半物理仿真研究是提高飞机总体设计极为重要和有效的环节之一.以Redhawk并行仿真计算机为硬件平台,将刹车控制单元和液压模拟系统作为实物模型,在先进的SimulationWorkbench(SWB)仿真环境下对飞机制动系统进行了半物理仿真研究.经仿真测试,该仿真系统设计合理、有效,能够满足飞机防滑制动系统性能的要求.该系统对构建高性能飞机防滑制动系统的研究具有工程实际意义.     

机轮刹车系统的控制与仿真技术

通过航空机轮刹车系统的控制类型、控制方式以及控制规律的现状分析,给出了目前航空机轮刹车控制系统存在的刹车偏航、爆胎、起落架抖动以及新型防滑控制律设计与应用等主要问题,提出了飞机防滑刹车控制系统的研究新领域:自动刹车技术、刹车余度控制技术、跑道自动识别技术以及电刹车系统的控制技术等;探讨了航空机轮刹车系统的模拟仿真技术、半实物仿真技术以及刹车系统的性能评估方法,展望了机轮刹车控制系统的研究方向和发展前景.     

基于飞机刹车半实物仿真系统的监控平台的设计

针对飞机刹车实物仿真系统的需要,设计了一个基于Visual Basic 6.0开发环境下的飞机刹车仿真系统的监控平台.给出了监控平台的设计结构和功能原理,并详细介绍了控制台与仿真机的人机交互接口模块的设计,满足了飞机刹车系统运行的数据传输及修复的实时性要求.经过实际测试,系统功能强大,简单实用,可以运用在飞机刹车仿真系...     

A Novel Robust Attitude Control for Quadrotor Aircraft Subject to Actuator Faults and Wind Gusts

A novel robust fault tolerant controller is developed for the problem of attitude control of a quadrotor aircraft in the presence of actuator faults and wind gusts in this paper. Firstly, a dynamical system of the quadrotor taking into account aerodynamical effects induced by lateral wind and actuator faults is considered using the Newton-Euler approach. Then, based on active disturbance rejection control (ADRC), the fault tolerant controller is proposed to recover faulty system and reject perturbations. The developed controller takes wind gusts, actuator faults and measurement noises as total perturbations which are estimated by improved extended state observer (ESO) and compensated by nonlinear feedback control law. So, the developed robust fault tolerant controller can successfully accomplish the tracking of the desired output values. Finally, some simulation studies are given to illustrate the effectiveness of fault recovery of the proposed scheme and also its ability to attenuate external disturbances that are introduced from environmental causes such as wind gusts and measurement noises.      

基于MATLAB与VC混合编程的飞机刹车系统仿真

MATLAB／VC＋＋的混合编程是基于MATI。AB／Simulink的仿真工程处理要求,结合两种软件工具的特性,采取以代码交互和MATLAB函数模块调用为主,配合外部应用程序接口函数所构建的一种用户接口编程模式;文中以某型军机为背景,依据飞机刹车系统在降落过程中的动力学特性,建立了逼真的数学模型,通过分析6种VC＋＋调用MATLAB方法的原理及特点,详细探讨了使用MATLAB引擎调用方式进行VC＋＋与MATLAB混合编程的方法,并将该方法应用在飞机刹车系统建模与仿真中,通过实例实现了MATLAB模块在VC＋＋环境中的集成,说明了该方法的可行性。     

多电飞机电气系统BIT虚警分析及解决方案

对多电飞机电气系统机内测试(Built—in Test，BIT)虚警产生的原因进行了分析和总结，从多电飞机的电源系统、配电系统、电力作动系统和综合控制系统四个方面阐述电气系统的虚警问题，并针对这几部分的虚警原因，从BIT的设计方案、系统仿真建模、硬件及软件等几个方面，提出了一个电气系统BIT虚警问题的系统解决方案，为多电飞机电气系统测试性及可靠性的深入研究打下了基础。     

基于模糊免疫PID控制的飞机防滞刹车研究

研究飞机防滞刹车系统优化控制问题,由于飞机防滞刹车系统存在非线性特点,影响刹车系统的稳定性和控制的性能,造成飞机的着陆安全控制的较大困难。采用传统PID(比例、积分、微分)控制的飞机刹车参数整定困难,刹车效率低下,系统的鲁棒性差,现代飞机的起降重量与速度越来越大,在刹车低速阶段存在机轮抱死打滑现象,影响降落安全。针对于此,使用模糊免疫PID控制方法,以期改善飞机刹车低速阶段性能。仿真结果表明,可以较显著的改善飞机刹车的低速阶段性能,减少刹车低速阶段机轮打滑时间,缩短刹车距离,为飞机防滞刹车优化系统的设计提供了可靠依据。