本文關(guān)鍵詞：襟翼作動(dòng)器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安全性評估

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【摘要】：機(jī)電作動(dòng)器作為目前已獲得成功的功率電傳作動(dòng)器的主要形式之一,取消了對機(jī)載液壓系統(tǒng)的依賴,其應(yīng)用在極大減輕民機(jī)空機(jī)重量的同時(shí),可以有效提高作動(dòng)器系統(tǒng)的作動(dòng)效率和可靠性,降低作動(dòng)器系統(tǒng)的周期性維護(hù)成本,是未來全電飛機(jī)作動(dòng)技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)之一。本文通過對機(jī)電作動(dòng)器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的調(diào)研,以民機(jī)襟翼機(jī)電作動(dòng)器系統(tǒng)為研究對象,對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,在深入研究襟翼機(jī)電作動(dòng)器的工作原理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,利用非線性控制理論,設(shè)計(jì)并論證了一種非線性連續(xù)魯棒控制器,數(shù)值仿真表明,該控制器具有精確的位置跟蹤控制能力和較強(qiáng)的魯棒性。其次,結(jié)合民機(jī)襟翼機(jī)電作動(dòng)器系統(tǒng)的安全可靠性要求,提出了一種雙電機(jī)輸入的復(fù)合式機(jī)電作動(dòng)器,針對該復(fù)合余度形式中存在的力矩紛爭問題,設(shè)計(jì)了一種基于電流誤差調(diào)節(jié)的反饋補(bǔ)償控制系統(tǒng),并利用數(shù)值仿真進(jìn)行了驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明,該控制方法可以實(shí)現(xiàn)對雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩通道的動(dòng)態(tài)均衡控制。最后,以某型民機(jī)襟翼為平臺(tái),對襟翼機(jī)電作動(dòng)器系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計(jì),并依據(jù)此架構(gòu),展開了系統(tǒng)安全性評估流程的研究,以其中的“未通告的喪失襟翼功能”失效狀態(tài)為例,對襟翼機(jī)電作動(dòng)器系統(tǒng)的安全性要求進(jìn)行了分析和確認(rèn)。
【關(guān)鍵詞】：襟翼 機(jī)電作動(dòng)器 跟蹤控制 余度管理 力矩紛爭 均衡控制技術(shù) 系統(tǒng)安全性評估
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 選題背景及研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-20
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的總結(jié)17-20
• 1.3 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排20-22
• 第二章 機(jī)電作動(dòng)器控制器設(shè)計(jì)22-37
• 2.1 機(jī)電作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式和工作原理22-23
• 2.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.1 電氣方程23
• 2.2.2 電磁方程23
• 2.2.3 動(dòng)力學(xué)方程23-24
• 2.2.4 輸出位移24
• 2.3 控制器設(shè)計(jì)24-29
• 2.3.1 預(yù)備知識(shí)25
• 2.3.2 設(shè)計(jì)過程25-28
• 2.3.3 穩(wěn)定性分析28-29
• 2.4 數(shù)值仿真29-36
• 2.4.1 恒定負(fù)載仿真分析29-32
• 2.4.2 負(fù)載階躍擾動(dòng)仿真分析32-34
• 2.4.3 變負(fù)載仿真分析34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 機(jī)電作動(dòng)器余度設(shè)計(jì)及力矩均衡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-46
• 3.1 機(jī)電作動(dòng)器的余度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管理37-40
• 3.1.1 機(jī)電作動(dòng)器的復(fù)合式余度結(jié)構(gòu)38-39
• 3.1.2 復(fù)合余度EMA的工作模式39-40
• 3.2 力矩均衡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-42
• 3.2.1 力矩紛爭問題分析40
• 3.2.2 均衡控制方法的研究40-41
• 3.2.3 反饋補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-42
• 3.3 數(shù)值仿真42-45
• 3.3.1 未加均衡控制的仿真分析43-44
• 3.3.2 加入均衡控制的仿真分析44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 機(jī)電作動(dòng)器系統(tǒng)安全性評估46-66
• 4.1 系統(tǒng)安全性評估概述46-48
• 4.2 襟翼系統(tǒng)描述48-50
• 4.2.1 襟翼系統(tǒng)概述48-49
• 4.2.2 襟翼機(jī)電作動(dòng)器系統(tǒng)49-50
• 4.3 襟翼系統(tǒng)的FHA50-58
• 4.3.1 FHA概述50-51
• 4.3.2 失效狀態(tài)影響等級(jí)51-53
• 4.3.3 襟翼系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)FHA53-58
• 4.4 襟翼作動(dòng)系統(tǒng)的PSSA58-63
• 4.4.1 PSSA概述58
• 4.4.2 PSSA的故障樹建立和分析58-63
• 4.5 襟翼作動(dòng)系統(tǒng)的SSA63-65
• 4.5.1 SSA概述63-64
• 4.5.2 安全性驗(yàn)證64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 論文總結(jié)66
• 5.2 進(jìn)一步研究的展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-73
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73

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