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《飛機液壓系統(tǒng)流量壓力負載模擬.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、航空學報ActaAerOnauticaetAstrOnauticaSinicaJuIy252011V乩32No．71357—1370ISSN1000—6893CN11—1929／VhttD：∥hkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．edu．cn文章編號：1000一6893(2011)07—1357—14飛機液壓系統(tǒng)流量壓力負載模擬江輝軍1’*，安玉嬌2，袁朝輝31．中航工業(yè)第一飛機設(shè)計研究院飛控液壓所，陜西西安7100892．中國飛行試驗研究院飛機所，陜西西安7100893．西北工業(yè)大學自動化學院，陜西西安710072摘
2、要：流量壓力負載模擬是模擬飛機各個液壓功能子系統(tǒng)工作時所需要流量和壓力的半物理仿真。闡述了飛機流量壓力負載模擬的工作原理和控制難點，推導了流量壓力控制閥的數(shù)學模型以及試驗系統(tǒng)的數(shù)學模型，并做了合理的線性化，采用智能模糊PI控制算法設(shè)計控制器，在MATLAB中對算法進行了仿真，并應用在實際工程中。仿真和試驗結(jié)果表明，該控制算法有效，流量壓力負載模擬系統(tǒng)滿足飛機液壓能源系統(tǒng)對飛機各個液壓用戶流量壓力負載模擬的要求。關(guān)鍵詞：液壓能源；流量；壓力；模擬；模糊算法}飛機；泵中圖分類號：V216．8文獻標識碼：A設(shè)計飛機液壓能源系統(tǒng)初期方案時，
3、需要對液壓能源系統(tǒng)做原理驗證試驗，可靠性試驗及系統(tǒng)的穩(wěn)定性、匹配性、相容性等試驗[1。2]。之前這些試驗多數(shù)是通過設(shè)計地面液壓子系統(tǒng)來驗證液壓能源系統(tǒng)，但設(shè)計這樣的液壓子系統(tǒng)(比如飛機剎車控制系統(tǒng)、起落架控制系統(tǒng)、飛機舵面操縱子系統(tǒng))將會花費大量時間、人力和財力。隨著液壓技術(shù)和計算機控制技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計或選用結(jié)構(gòu)合適的節(jié)流閥和優(yōu)化控制算法，可以巧妙設(shè)計飛機流量壓力模擬裝置，它能模擬飛機液壓功能子系統(tǒng)所需的流量壓力曲線。相對于地面半物理仿真的液壓功能子系統(tǒng)，它具有體積小、模擬流量壓力曲線能力強、設(shè)計耗費低等優(yōu)點。它的設(shè)計是飛機液壓能源
4、系統(tǒng)原理驗證和方案優(yōu)化試驗仿真思路的創(chuàng)新。從檢索文獻來看，國內(nèi)外對飛機液壓流量壓力模擬子系統(tǒng)的設(shè)計資料少之又少，多數(shù)采用液壓功能子系統(tǒng)來滿足設(shè)計要求。西安某研究院的科研人員對飛機流量壓力模擬子系統(tǒng)進行了相關(guān)探索，設(shè)計的模擬系統(tǒng)的模擬范圍較窄，模擬的最小流量為6L／min，動態(tài)性能較差，帶寬接近1Hz，不能滿足飛行控制系統(tǒng)以及某些小流量負載的模擬要求。飛機流量壓力模擬系統(tǒng)是復雜的電液伺服系統(tǒng)，非線性主要體現(xiàn)在電液伺服閥的節(jié)流特性方面，系統(tǒng)不確定性主要體現(xiàn)在部分系統(tǒng)參數(shù)不易確定或隨工作條件變化而變化方面[3巧]。航空液壓泵的調(diào)壓機構(gòu)存在
5、非線性，插裝式比例節(jié)流閥的先導級和主閥芯級存在非線性；而且試驗系統(tǒng)的液壓元件隨著油液溫度的變化和受外部干擾因素的影響，其特性參數(shù)或結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變。系統(tǒng)本身存在非線性和時變性[6棚]。非線性系統(tǒng)的常收稿日期：2們0．”．01；退修日期：2010．12-02；錄用日期：20”．01-23；網(wǎng)絡(luò)出版時間：2011-02-1209：57：35網(wǎng)絡(luò)出版地址：www．cnkj怕t／kcms／detail／11．1929．V．20”0212．0957．000．htmID創(chuàng)：CNKI：11-1929／V．20”0212．0957．000基金項目：國
6、家級項目*通訊作者．Tel．：029—86832711E帥¨：eIeven0215@163．oom萼
7、焉格武t江輝軍。安玉矯。袁朝輝．飛機液壓系統(tǒng)流t壓力負載模擬[JI．航空學報．2011-32(7)：1357·1370．JIangHu．j∞．An、rn—iI∞．Y∞nzhohu
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11、csystem【J]．AclaAer∞釧tI∞etAsH∞autlcasinlca．2011。32(7)t1357-1370．學報JuIy252們1VoI．32No．7總不能使這種系統(tǒng)
12、獲得滿意的控制效果。模糊(Fuzzy)控制具有響應快、抑制擾動能力強的優(yōu)點，但存在靜態(tài)性能不夠、需要豐富的實際經(jīng)驗的缺點n弘15]。本文結(jié)合它們的優(yōu)點，考慮到它們在工程中易實現(xiàn)的特點，設(shè)計模糊PID并應用于實際非線性時變系統(tǒng)中，用來獲得滿意的快速穩(wěn)定跟蹤。飛機流量壓力模擬子系統(tǒng)的設(shè)計及其在飛機液壓能源系統(tǒng)的試驗應用的思想創(chuàng)新，整個系統(tǒng)的數(shù)學建模推導新穎，算法在航空液壓伺服控制方面得到應用。本文所做工作對液壓能源系統(tǒng)的設(shè)計與試驗具有重要的參考和工程價值。1系統(tǒng)工作原理飛機流量壓力模擬系統(tǒng)的工作原理如圖1所示，此系統(tǒng)具有手動調(diào)節(jié)和自動控
13、制兩個模式。采用自動控制模式時，手動節(jié)流閥關(guān)閉，通過控制節(jié)流閥的開口大小來實現(xiàn)流量壓力的模擬，流量和壓力分別由流量計和壓力傳感器獲得，反饋到控制計算機進行閉環(huán)控制。采用手動模式時，電磁閥或節(jié)流閥完全關(guān)閉，通過旋轉(zhuǎn)手動節(jié)流閥的手柄調(diào)節(jié)過
