免费论文摘要：电液泵控一体化作动体例的观念安排与遏制战略接洽

从20世纪90岁月发端，“先敌创造、先敌交战、先敌破坏”的兴办思维牵引着第四代战役机兴盛的全进程。新颖疆场情况对战役机的灵活本能、存在本领、能量运用本能、消息归纳与处置等上面都提出了越来越高的诉求。同声，对民用客机来说，日益剧烈的寰球商场比赛和进步本领的连接兴盛激励了宇航公司和搭客在安定、节约能源、环境保护、安宁、高效、低本钱、易保护等上面日益普及的需要。多电铁鸟恰是在如许的大后台下渐渐兴盛变成21世纪军、民机的合流构造情势。与此对立应，功率口传作动体例将渐渐代替保守的机载液压作动体例，变成与多电铁鸟兴盛相符合的新式安排面实行组织。电气液压作动器（Electro-Hydrostatic Actuator, EHA）是暂时本领兴盛比拟赶快、在现役多电铁鸟上较多沿用的一种功率口传作动器。其便宜是构造紧凑，功率大，功效高，符合于大功率作动诉求。从国表里连年的接洽来看，电气液压作动器从本领观点上讲，波及板滞、液压、电气、遏制以及计划机等学科范围；从接洽本领和东西观点看，波及多学科建立模型与仿真、体例能源学与遏制、多目的归纳优化评介、进步遏制表面和半物理仿真等实质。固然近十几年来，国表里的宇航科学研究组织和学院和学校仍旧对电气液压一体化作动体例举行了洪量接洽，但仍有革新观念安排、元件之间集成化安排、相应速率、遏制战略、余度安排和通讯与总线接口题目等少许要害题目没有处置，感化了它的本质运用。正文以具备快相应、高功效和节约能源个性的新式EHA动作重要接洽东西，提出了一种带总压力遏制阀的电气液压复合安排一体化作动器（Electro-Hydraulic Compound regulating integrated Actuator, EHCA）计划，重要从道理领会、体例建立模型、动静相应领会、多学科优化、总压力遏制阀构造安排、非线性鲁棒遏制器安排等上面举行了接洽，并在相映的试验平台上实行了闭环尝试接洽。开始领会了现有的几种EHA体例的构造特性和优缺陷，而后对准本质运用中亟待普及的相应速率题目，提出了一种带总压力遏制阀的新式EHA体例——EHCA计划。该计划运用总压力遏制道理，将保守阀控体例具备两个可控腔的特性经过总压力遏制阀引入到电液泵控体例中来，使得所安排的EHCA体例具备与液压阀控体例沟通的固有频次和相应速率。接着，创造了EHCA体例中各元件的频域模子和固有频次，为EHCA体例的深刻领会创造了表面扶助按照。在此普通上，从动静相应、功效、发烧、功率配合和刚度等上面阐明了EHCA赢得处事本能所必需的前提。进一步，借助多学科优化安排思维，提出了机载功率口传作动体例的双层多目的优化战略，即以品质最轻动作铁鸟级的表层目的因变量，来决定各个安排面上摆设的电气液压一体化作动器情势；以动静相应、功效、温升和能源消耗个性最优动作作动器级的基层目的因变量，来决定作动器中七个重要计划变量的最优取值。并沿用NSGA-II遗传算法辨别求得了使双层计划中的一切目的因变量均为次优的七个计划变量的Pareto解。那些变量的Pareto最优解将动作体例遏制输出和元件选型时个性参数的参考规范，并为电气液压一体化作动器的遏制律优化安排供给了表面按照。接着，从典范液压泵控体例的道理动手领会，计划了其固有频次不迭阀控体例的因为，即因为泵控体例惟有一个遏制腔。鉴于此，正文提出了总压力遏制阀的安排目的，即不管外负载怎样变革，要使泵控体例高、工业气压腔的压力之和一直为一常数。进一步，创造了总压力遏制阀的时域非线性模子和频域线性模子，并从稳态缺点、处事前提和少许要害的静态参数的计划等上面深刻领会了总压力遏制阀的静态个性。在此普通上，经过频域Bode图，领会了总压力遏制阀中重要构造参数的变革对其动静调压个性的感化，并运用MATLAB软硬件得出了总压力遏制阀的压力个性、阀芯位移和补油流量的变革顺序。结果，在FLUENT软硬件中对阀芯所受的稳态液能源和瞬态液能源举行了计划，获得的仿真截止与沿用会合参数法获得的截止是普遍的，并得出稳态液能源和瞬态液能源对总压力遏制阀本能感化很小的论断。对准双遏制变量处事形式下的EHCA体例中生存的流量安排的相加非线性题目，正文提出的中心安排思维是举行解耦遏制，行将EHCA遏制体例分为电机调价和变量泵排量安排两个子体例。前者的目的是实行EHCA的功率配合且功效最优，后者的目的是实行作动筒的高精度位移遏制。接着，开始运用输出—输入透彻线性化表面对EHCA体例模子举行了代数变幻，并安排了线性化的EHCA模子的最优安排器和滑模遏制器。其便宜是不妨沿用较大略的线性体例表面来安排遏制器。而后，计划了将Backstepping思维和滑模遏制表面相贯串的非线性遏制器安排本领，以及鉴于Hamilton能量因变量表面的非线性遏制器安排本领。这两种本领的重心思维都是创造体例的Lyapunov宁静性因变量，而且经过安排符合的遏制输入使其小于即是零。其便宜是所安排遏制律的鲁棒性强，对处置生存参数不决定性和未知负载扰动的非线性遏制题目的具备较好的遏制功效。结果，在AMESim和MATLAB软硬件形成的共同仿真情况下，再次考证了由Backstepping非线性遏制器形成的EHCA遏制体例的灵验性。结果，在某型电气控制面积型场所伺服体例试验平台的普通上，安排了鉴于卡尔曼滤波的状况估量算法，并尝试了调价电机—定量泵这种单变量形式的EHA体例的闭环个性，给出了试验论断，并找到了生存的题目和此后试验处事的矫正目标。综上所述，本舆论所提出的新式电气液压泵控复合安排作动器计划，以及体例的多学科优化安排、总压力遏制阀的静动静个性领会、具备高功效和快相应非线性鲁棒遏制律接洽等处事，不妨明显巩固铁鸟安排面包车型的士功率口传作动体例在功效、动静相应、功率配合和鲁棒性等上面的本能，满意多电铁鸟在安排本能、能量运用和消息归纳与处置等上面日益减少的诉求。

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