新型直驱式电液伺服飞行模拟器单通道驱动装置研究

论文摘要

飞行模拟器是飞行员飞行训练、飞行器开发设计的重要工具,可以大大节省训练和设计成本,同时又具有安全性、可靠性、真实性等特点。液压驱动方式由于响应快、出力大,目前已成为飞行模拟器最主要的驱动方式。直驱式电液伺服系统具有结构简单、节能环保、控制灵活的优点,受到越来越多的关注,一些国家已将直驱式电液伺服系统应用于飞行模拟器平台。论文针对飞行模拟器所采用的液压驱动装置,研究探索了一种新型直驱式电液伺服系统,其应用于立式负载系统中,能有效平衡恒定外力的作用,节能效果明显;系统使用双联泵控制非对称缸,使泵控非称缸正反向运动特性相似,改善了控制性能;液压蓄能器的使用,使系统补油迅速,压力建立快,提高了系统的响应速度和频宽。论文介绍了新型直驱式电液伺服系统的工作原理,分析了其节能效果,并与普通直驱式电液伺服系统对照分析了其性能、特点。按照飞行模拟器的性能指标要求,设计制造了新型直驱式电液伺服系统的实验样机,将系统中主要部件集成在阀块中,大大简化了系统结构;建立了新型直驱式电液伺服系统的数学模型,分析各项参数对系统性能的影响,并进行了仿真研究;以C++Builder为开发工具开发编写了系统控制程序;在空载和加载情况下分别对系统进行了实验研究,并对实验中出现的一些实验现象做出了分析和解释。实验结果表明系统响应快,频响高,满足飞行模拟器驱动装置的性能指标要求,并较普通直驱式电液伺服系统的性能有较大提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.1.1 飞行模拟器简介
• 1.1.2 六自由度运动模拟器的驱动方式
• 1.1.3 直驱式电液伺服系统简介
• 1.2 国内外直驱式电液伺服系统的研究现状
• 1.3 新型直驱式电液伺服系统原理
• 1.4 课题主要研究内容
• 第2章 新型直驱式电液伺服系统设计
• 2.1 引言
• 2.2 新型直驱式电液伺服系统与普通直驱式电液伺服系统的区别
• 2.3 新型直驱式电液伺服系统的节能效果分析
• 2.4 单通道系统性能指标的确定
• 2.5 新型直驱式电液伺服系统设计计算
• 2.5.1 新型直驱式电液伺服系统相关元器件的选型计算
• 2.5.2 新型直驱式电液伺服系统机械部分设计
• 2.6 本章小结
• 第3章 新型直驱式电液伺服系统建模与仿真研究
• 3.1 引言
• 3.2 同步伺服电动机调速系统的建模分析
• 3.2.1 交流伺服电动机结构组成
• 3.2.2 永磁同步交流伺服电动机数学模型的建立
• 3.3 泵控动力机构的建模分析
• 3.4 液压蓄能器的建模
• 3.5 新型直驱式电液伺服系统特性分析
• 3.5.1 新型直驱式电液伺服系统稳定性分析
• 3.5.2 新型直驱式电液伺服系统参数对其性能的影响
• 3.5.3 新型直驱式电液伺服系统的误差
• 3.5.4 新型直驱式电液伺服系统仿真研究
• 3.6 本章小结
• 第4章 新型直驱式电液伺服系统的实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 新型直驱式电液伺服系统实验台的组成
• 4.2.1 控制系统硬件组成
• 4.2.2 控制系统软件设计
• 4.3 新型直驱式电液伺服系统实验研究及结果分析
• 4.3.1 实验台调试中遇到的一些问题及解决办法
• 4.3.2 新型直驱式电液伺服系统开环实验研究
• 4.3.3 新型直驱式电液伺服系统闭环实验研究及结果分析
• 4.4 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢