電液復(fù)合控制系統(tǒng)

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1、_____________________________________________________________________________________www.paper.edu.cn1電液復(fù)合控制系統(tǒng)王占林，裘麗華，祁曉野北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，北京100083E-mail:zhanlin.w@263.net摘要：傳統(tǒng)的閥控伺服作動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法避免節(jié)流及溢流損失造成的的系統(tǒng)溫升較高。因此必須采用效率較高的容積控制系統(tǒng)從原理上解決發(fā)熱量大的問(wèn)題。然而傳統(tǒng)的泵控容積伺服系統(tǒng)雖然效率較高，但動(dòng)態(tài)性能較差。本文提出電液復(fù)合控制系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題。提供了電機(jī)-泵復(fù)合控制與

2、電機(jī)-泵-閥復(fù)合控制原理、組成、建模，并給出仿真與試驗(yàn)結(jié)果。關(guān)鍵詞：機(jī)載作動(dòng)系統(tǒng)；電液復(fù)合控制；功率電傳作動(dòng)器Electro-hydrauliccompoundcontrolsystemZhanlinwang,LihuaQiu，XiaoyeQiAutomaticControlFaculty.UniversityofAeronautics&Astronautics,Beijing.Post：100083Abstract:Traditionvalvecontrolservoactuationsystemcan’tavoidthrottlinglossesthatmakesystempr

3、oducthighertemperature.Thereforeitisnecessarytoadoptvolumecontrolsystemwhichhashighefficiencyandcanovercometheseriousproblemofheatingonprinciple.However,althoughthetraditionpumpcontrolvolumeservosystemhashigherefficiency,itsdynamicperformanceisrelativelypoor.Inthispaper,theElectro-HydraulicCom

4、poundControlSystemisproposedtoresultaboveproblems,theprinciple、composition、simulationmodelsofelectromotor-pumpandelectromotor-pump-valvecompoundcontrolsystemsareprovided,theresultsofsimulationandexperimentofsystemsaregiven.Keywords:Airborneactuationsystem;Electro-hydrauliccompoundcontrol;Power

5、-By-Wireactuator.1.引言研制新型高效節(jié)能的功率電傳靈巧式電液伺服作動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代飛機(jī)的需要，也是地面上很多工控設(shè)備的需要。超高音速飛行必然導(dǎo)致飛機(jī)蒙皮溫度較高，新型復(fù)合材料的大量使用又會(huì)導(dǎo)致飛1本課題得到博士點(diǎn)科研基金資助(20020006006)。1_____________________________________________________________________________________中國(guó)科技論文在線www.paper.edu.cn機(jī)散熱困難；而高機(jī)動(dòng)性的大型飛機(jī)要求飛機(jī)作動(dòng)系統(tǒng)具有較大功率，傳統(tǒng)的閥控伺服作動(dòng)系［2］統(tǒng)無(wú)法避免節(jié)流

6、及溢流損失造成的的系統(tǒng)溫升較高。因此必須采用效率較高的容積控制系統(tǒng)解決發(fā)熱量大的問(wèn)題，容積控制效率可達(dá)93%以上。然而傳統(tǒng)的泵控容積伺服系統(tǒng)雖然效率較高，但動(dòng)態(tài)性能較差。本文研究了一種既能滿足飛機(jī)作動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)要求又能滿足溫升要求的電液復(fù)合調(diào)節(jié)作動(dòng)系統(tǒng)，可以解決上述問(wèn)題。這種電液復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)際上是一種機(jī)電一體化集成系統(tǒng)，對(duì)發(fā)展功率電傳作動(dòng)器也有普遍意義，功率電傳作動(dòng)器是由導(dǎo)線傳遞功率而不是由液壓導(dǎo)管向作動(dòng)器傳遞功率，減輕了系統(tǒng)的重量，提高了戰(zhàn)機(jī)的生存率。2.電液復(fù)合調(diào)節(jié)作動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成這里的電液復(fù)合調(diào)節(jié)作動(dòng)系統(tǒng)是指由可調(diào)速電動(dòng)機(jī)和伺服變量泵構(gòu)成的容積控制系統(tǒng)，變量泵作為控制元件其體積

7、應(yīng)做得盡量小，系統(tǒng)原理圖如圖1所示。由于液壓泵的輸出流量Q是由液壓泵的排量q和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n兩個(gè)因素決定的，即pPQ=qn（1）因此可以想象，如果同時(shí)改變液壓泵的排量q和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n來(lái)調(diào)節(jié)液壓泵輸出流量的大小和方向，比起單獨(dú)調(diào)節(jié)n或q系統(tǒng)不但會(huì)有更大的調(diào)節(jié)自由度和控制余度，而且這種復(fù)合調(diào)節(jié)的補(bǔ)償作用，系統(tǒng)的響應(yīng)速度也會(huì)提高。usn+uenudn電機(jī)調(diào)速控+子系統(tǒng)nuie伺服變量泵Qpyθ制作動(dòng)筒操縱面+-uf器udγ變量機(jī)構(gòu)γq泵主體子系統(tǒng)角位移傳感器圖1電