本文關(guān)鍵詞：推力矢量控制裝置與測(cè)試系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：推力矢量控制技術(shù)是利用改變發(fā)動(dòng)機(jī)等推進(jìn)裝置產(chǎn)生的燃?xì)饬鞣较騺?lái)控制飛行器的飛行方向和姿態(tài)角,由于不受飛行速度、高度和大氣特性影響,使飛行器在任何環(huán)境下都具有很高的機(jī)動(dòng)性能,因此圍繞推力矢量控制技術(shù)展開(kāi)的研究越來(lái)越廣泛。本文重點(diǎn)研究推力矢量驅(qū)動(dòng)控制裝置,并設(shè)計(jì)出進(jìn)行地面實(shí)驗(yàn)時(shí)用于測(cè)量推力矢量的天平測(cè)試系統(tǒng),最后分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析。推力矢量控制裝置主要由舵機(jī)控制系統(tǒng)和尾噴管組成,舵機(jī)控制系統(tǒng)接受飛控計(jì)算機(jī)發(fā)出的位置給定指令,驅(qū)動(dòng)尾噴管快速擺動(dòng)到給定位置,從而達(dá)到改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣流方向的目的。本文選用電動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)作為推力矢量核心控制裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,輸出轉(zhuǎn)矩大。電動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)主要由三相無(wú)刷直流電機(jī)(BLDCM).驅(qū)動(dòng)控制器、傳感器以及減速機(jī)構(gòu)等四部分組成。其中驅(qū)動(dòng)控制器是舵機(jī)系統(tǒng)重要組成部分,選用集成驅(qū)動(dòng)芯片L6235作為功率變換器,其內(nèi)部包含三相全橋及其驅(qū)動(dòng)單元、Hall換相解碼邏輯、過(guò)熱過(guò)流保護(hù)單元等,功能齊全,使用方便；控制單元采用DSP+CPLD全數(shù)字式控制架構(gòu),電流閉環(huán)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)和位置閉環(huán)三環(huán)控制策略,前饋控制結(jié)合反饋控制的控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)位置給定指令的快速跟蹤,并保證極小的穩(wěn)態(tài)誤差。試驗(yàn)測(cè)試表明,舵機(jī)控制系統(tǒng)空載帶寬高達(dá)6Hz,額定負(fù)載帶寬為5Hz,穩(wěn)態(tài)誤差僅為±0.1。,滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo),可作為推力矢量控制裝置。推力矢量控制技術(shù)進(jìn)行地面實(shí)驗(yàn)研究時(shí),需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力實(shí)時(shí)、精確測(cè)量并記錄,因此測(cè)試系統(tǒng)是尤為關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)裝置。選用六分量應(yīng)變天平作為推力矢量測(cè)試系統(tǒng),采用具有高共模抑制比的信號(hào)放大電路對(duì)微弱的應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,24位高精度△-∑采樣機(jī)理的ADS1256專用芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,以DSP28335為采集系統(tǒng)控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)天平應(yīng)變信號(hào)實(shí)時(shí)采集并傳送給上位機(jī)顯示和記錄。實(shí)驗(yàn)表明,本測(cè)試系統(tǒng)靈敏度高、線性好、噪聲小、實(shí)時(shí)顯示效果好,測(cè)量穩(wěn)態(tài)誤差僅為DSP自帶A/D模塊測(cè)量結(jié)果的百分之一,滿足推力矢量實(shí)驗(yàn)測(cè)試要求。電動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)給定的位置指令驅(qū)動(dòng)尾噴管擺動(dòng)而控制推力矢量,地面試驗(yàn)中通過(guò)六分量應(yīng)變天平測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的矢量推力,本文設(shè)計(jì)可用于發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)建模和推力矢量控制研究。
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V233.7

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 曲東才;推力矢量控制技術(shù)發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)分析[J];航空科學(xué)技術(shù);2002年03期

2 謝永強(qiáng);李舜;周須峰;張平;;推力矢量技術(shù)在空空導(dǎo)彈上的應(yīng)用分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2009年20期

3 付堯明,王強(qiáng),額日其太,仇畔祥,熊章榮;矢量噴管六分量測(cè)力試驗(yàn)臺(tái)的研制[J];流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)量;2002年01期

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本文編號(hào)：1224948