飛機(jī)液壓系統(tǒng)流量壓力負(fù)載模擬研究

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1、航空學(xué)報(bào)Jan.252011Vol.32No.XXX-XXActaAeronauticaetAstronauticaSinicaISSN1000-6893CN11-1929/Vhttp://hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn文章編號:10-14879（2011）XX-XXXX-XX飛機(jī)液壓系統(tǒng)流量壓力負(fù)載模擬研究1,*，安玉嬌23江輝軍，袁朝輝1.中航工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院飛控液壓所，陜西西安7100892.中國飛行試驗(yàn)研究院飛機(jī)所，陜西西安7100893.西北工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，陜西西安710072摘要：流量壓力

2、負(fù)載模擬是模擬飛機(jī)各個(gè)液壓功能子系統(tǒng)工作時(shí)所需要流量和壓力的半物理仿真。本文闡述了飛機(jī)流量壓力負(fù)載模擬的工作原理和控制難點(diǎn)，推導(dǎo)了流量壓力控制閥的數(shù)學(xué)模型以及試驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并做了合理的線性化，采用智能Fuzzy-PI控制策略設(shè)計(jì)控制器，在MATLAB中對算法進(jìn)行了仿真，并應(yīng)用在實(shí)際工程中。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明，該控制算法有效，流量壓力負(fù)載模擬系統(tǒng)滿足飛機(jī)液壓能源系統(tǒng)對飛機(jī)各個(gè)液壓用戶流量壓力負(fù)載模擬的要求。關(guān)鍵詞：液壓能源；流量；壓力；模擬；模糊算法；飛機(jī)；泵中圖分類號：V216.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A設(shè)計(jì)飛機(jī)液壓能源系統(tǒng)初期方案時(shí)，需要對液壓功能

3、子系統(tǒng)來滿足設(shè)計(jì)要求。西安某研究院液壓能源系統(tǒng)做原理驗(yàn)證試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)及系的科研人員對飛機(jī)流量壓力模擬子系統(tǒng)進(jìn)行了相[1-2]統(tǒng)的穩(wěn)定性、匹配性、相容性等試驗(yàn)。之前關(guān)探索，設(shè)計(jì)的模擬系統(tǒng)的模擬范圍較窄，模擬這些試驗(yàn)多數(shù)是設(shè)計(jì)地面液壓子系統(tǒng)來驗(yàn)證液壓的最小流量為6L/min；動(dòng)態(tài)性能較差，帶寬接近能源系統(tǒng)，但設(shè)計(jì)這樣的液壓子系統(tǒng)，比如飛機(jī)1Hz。不能滿足飛控系統(tǒng)以及某些小流量負(fù)載的剎車控制系統(tǒng)、起落架控制系統(tǒng)、飛機(jī)舵面操縱模擬要求。子系統(tǒng)將會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間、人力和財(cái)力。隨著液飛機(jī)流量壓力模擬系統(tǒng)是復(fù)雜的電液伺服系壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)

4、或選用結(jié)統(tǒng)，非線性主要體現(xiàn)在電液伺服閥的節(jié)流特性方構(gòu)合適的節(jié)流閥和優(yōu)化控制算法，可以巧妙設(shè)計(jì)面，系統(tǒng)不確定性主要體現(xiàn)在部分系統(tǒng)參數(shù)不易[3-5]飛機(jī)流量壓力模擬裝置，它能模擬飛機(jī)液壓功能確定或隨工作條件變化而變化方面。航空液子系統(tǒng)所需的流量壓力曲線。相對于地面半物理壓泵的調(diào)壓機(jī)構(gòu)存在非線性，插裝式比例節(jié)流閥仿真的液壓功能子系統(tǒng)，它具有體積小，模擬流的先導(dǎo)級和主閥芯級存在非線性；而且試驗(yàn)系統(tǒng)量壓力曲線能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)耗費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)。它的設(shè)的液壓元件隨著油液溫度的變化和受外部干擾因計(jì)是飛機(jī)液壓能源系統(tǒng)原理驗(yàn)證和方案優(yōu)化試驗(yàn)素的影響，其特性參數(shù)或結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生

5、改變。系統(tǒng)[6-9]仿真思路的創(chuàng)新。本身存在非線性和時(shí)變性。非線性系統(tǒng)的常從檢索文獻(xiàn)來看，國內(nèi)外對飛機(jī)液壓流量壓見控制方法存在對系統(tǒng)的建模要求精確和運(yùn)算量力模擬子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的資料少之又少，多數(shù)采用大的缺點(diǎn)。常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性-------------------------------------------------------------------------收稿日期：2010-10-29；退修日期：2010-12-02；錄用日期：2011-01-23；網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2011-2-129:57網(wǎng)絡(luò)出版地址：DOIhttp:

6、//www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.v.20110212.0957.000.html：*通訊作者.Tel.：029-86832711E-mail:eleven0215@163.com.cn引用格式：江輝軍，安玉嬌，袁朝輝．飛機(jī)液壓系統(tǒng)流量壓力負(fù)載模擬研究[J]．航空學(xué)報(bào),2011,32(x):xxx-xxx.JiangHuijun,AnYujiao,YuanZhaohuil.ResearchontheFlowpressuresimulatorofAircraft’sHydraulicSystem[J].Acta

7、AeronauticaetAstronauticaSinica,2011,32(x):xxx-xxx.2航空學(xué)報(bào)Jan.252011Vol.32No.X強(qiáng)，但存在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)之間的矛盾，總不能使這系統(tǒng)的流量壓力曲線；另一方面為節(jié)流閥的先導(dǎo)種系統(tǒng)獲得滿意的控制效果。Fuzzy控制具有響級提供液壓能。從模擬的流量壓力負(fù)載曲線上應(yīng)快、抑制擾動(dòng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但存在靜態(tài)性能看，它們沒有什么區(qū)別，高壓油口都引自于壓力[10-15]不夠、需要豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺點(diǎn)。本文結(jié)傳感器采集的同一高壓油路，負(fù)載流量最后都在合它們的優(yōu)點(diǎn)，考慮到它們在工程中易實(shí)現(xiàn)的特流量計(jì)之

8、前匯合。恒壓液壓能源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能點(diǎn)，設(shè)計(jì)Fuzzy-PID并應(yīng)用于實(shí)際非線性時(shí)變系影響到流量壓力負(fù)載模擬系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，故要統(tǒng)中，用來獲得滿意的快速