航空泵试验台关键技术研究

作者： 白国长   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 滑模变结构控制   矢量控制   航空液压泵试验   转速控制   机械补偿功率回收   PDFSV控制  

描述： 飞机收放系统及操纵机构大都采用液压驱动，其性能关系到整个飞机的生存保障。本课题来源于高新工程项目“无人机收放系统试验及液压能源系统”，目的是研制飞机新型高压大功率液压系统，首先建立一套试验台，以便能对航空液压泵及液压附件进行地面测试及性能试验研究。试验台包括液压系统、驱动系统和测试控制系统。选取了大功率的变频调速系统＋增速器作为驱动系统；采用PXI总线测试系统；采用虚拟仪器技术等先进的测控手段实现了液压测试系统的CAT。所建造的设备经实际验证能满足试验要求。为模拟航空泵的真实工作状态，实现转速对负载的不敏感性，研究采用了交流电机的变频驱动，并对矢量控制的变频调速系统进行了研究，建立了变频调速系统的数学模型，分析了相关参数对转速的影响，提出了采用复合控制的变频调速系统方案，即对电流环采用解耦的内模控制，对磁链环和速度环采用伪微分反馈次变量（PDFSV）控制。数字仿真试验表明采用复合控制后抗负载能力和抗参数变化能力都强于现在变频调速系统所采用的PID控制。在此基础上对内模控制电流环，提出采用基于增广最小二乘法的参数在线辨识，使控制器模型参数与电机实际参数符合；对速度环提出基于惯量参数和负载在线估计的PDFSV控制方法，根据估算速度和实际速度的差估算出实际的惯量参数，由该惯量参数在线计算出控制系数，并把估计到的负载作前馈处理，仿真试验表明改进后的控制方法在惯量参数与负载大范围变化时仍有很好的控制效果。文章分析了以变频器控制信号为输入，泵实际转速为输出的速度全闭环转速系统，建立了数学模型。针对传动链长，存在非线性环节多及负载变化等特点，提出采用积分滑模面变结构控制，根据Lyapunov稳定理论，证明了稳定性。为降低抖振，提出了基于模糊切换的滑模变结构控制和伪微分反馈（PDF）控制联合控制方法，在保持一定鲁棒性前提下降低了抖振。针对产生抖振的原因，提出了基于等效负载扰动观测的变结构控制和扰动自适应滑模变结构控制，对它们在阶跃负载、正弦规律变化负载及正弦跟踪进行了数字仿真，仿真结果表明，对于本系统，基于等效负载扰动观测的滑模变结构控制在上述三种方法中有最好的去抖动效果，且实现简单，将其应用于实际系统，实测系统在试验最大阶跃负载作用下速度下降为0.23%，调整时间为两个采样周期。作为试验台的扩展运用，设计制作了泵－马达复合控制控制试验台。建立数学模型，建立以增强动态特性为目的的单输入单输出控制模式，针对该方式下转速和流量相乘的本质非线性，运用精确反馈线性化方法进行线性化处理，采用以速度误差为滑模面的变结构控制，证明了稳定性，针对参数多及函数不易确定的特点提出采用模糊自适应滑模变结构控制，证明了稳定性，仿真及实验结果表明该控制方法具有很好的抗负载和抗参数变化能力。文章最后，研究了液压系统功率回收问题，针对大功率、长时间运行的液压泵试验系统，提出采用机械补偿功率回收方案，建立压力和转速数学模型，对压力系统中转速、油液体积、弹性模量和泄漏系数对压力的影响进行了数字仿真和研究。提出根据试验国标要求的压力动态特性建立理想的参考模型，并采用模型参考模糊神经网络的自适应控制策略，仿真结果表明该方法具有很好的适应压力系统参数变化及跟随参考模型的能力，能得到满足要求的压力动态特性。

航空液压泵地面测试系统研究

作者： 李猛   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 变结构控制   矢量控制   鲁棒控制   积分控制   离散系统   变频调速  

描述： 航空液压泵地面试验系统用于在地面对新一代航空液压泵的性能测试。为了开发研制高性能(高压、大流量和高转速)的航空液压泵，在地面采用变频调速的通用电动机驱动航空液压泵进行试验分析是目前最为经济且可行的办法之一。飞机主液压泵在飞机上是由航空发动机通过减速器带动，由于发动机的功率很大，而所驱动的液压泵功率相对较小，因此泵的驱动转速具有很强的鲁棒性，本研究的目的就是建立发动机驱动的液压泵的转速模拟系统并保证其转速具有较强的鲁棒性，得到能够准确反映航空液压泵性能的测试结果。本文结合“液压泵源综合试验系统”的研制开发过程，对为实现测试系统所需性能指标所涉及的关键技术进行了论述，论文首先提出了试验系统的总体方案，介绍了试验原理，并分析介绍了液压子系统。其次根据驱动系统能够模拟航空发动机的工作状态的要求，提出了交流电动机变频调速的总体方案，建立了该系统的数学模型，分析和推导了系统中存在的间隙、时变非线性因素，建立了系统复杂模型。然后在上述模型的基础上从负载力矩干扰因素出发提出了基于力矩前馈补偿的PID控制；紧接着为了提高驱动系统的鲁棒性和快速性，又提出离散积分变结构控制方案，通过新的干扰观测器和变切换函数策略，提高了系统的控制性能，降低了由于切换函数产生的系统抖振，并通过仿真验证了它们的有效性。最后，对测控软件编写过程中的精确定时、数据采样和处理等关键技术进行了介绍。

基于SiC控制器的航空三级式电机高带宽电流环控制技术研究

作者： 王宇坤   来源： 南京航空航天大学 年份： 2020 文献类型 ： 学位论文 关键词： 矢量控制   宽禁带半导体   FPGA   电流环带宽   飞机起动发电机   三级式同步电机  

描述： 基于SiC控制器的航空三级式电机高带宽电流环控制技术研究

航空电动燃油泵系统建模与控制研究

作者： 李鑫   来源： 南京航空航天大学 年份： 2018 文献类型 ： 学位论文 关键词： 矢量控制   滑模控制   建模与仿真   流量特性   电动燃油泵   在线调参  

描述： 航空电动燃油泵系统建模与控制研究

基于虚拟仪器航空直流电机性能参数测试系统的研制

作者： 杨鹏   来源： 西北工业大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 电机参数   测试   PCI总线   LabVIEW  

描述： 本文在广泛了解目前电机性能参数测试方面的发展现状、深入学习虚拟仪器、PCI总线等方面知识基础上，设计了基于LabVIEW航空直流电机性能参数的测试系统。 该系统是基于数据采集技术、计算机技术、现代测试技术于一体的虚拟仪器系统，完成了硬件配置并开发了控制和测量系统软件。在系统硬件设计过程中，选用了北京领邦数据采集卡，为保证系统的可靠性和精度需要，信号采集采用了电阻应变式转矩转速传感器，以及霍尔电流传感器和LM135温度传感器，并利用磁粉制动器实现对电机加载：在软件设计中，充分利用LabVIEW图形化开发平台和VC++在信号采集、数据处理、曲线拟合、图形化显示等方面的优势，实现电机各种运行方式的转换和控制、重要参数的测量记录、数据计算、显示、保存等功能，同时实现计算机对负载加载控制，使电机测试和控制实现智能化。 经过实际测试表明，本文设计的电机测试系统操作简便，发挥了虚拟仪器灵活方便的特点，展示了该测试系统在测试领域中具有较高的实用价值和推广意义。

飞行器电源地面测试系统的设计与实现

作者： 孙放   来源： 哈尔滨工业大学 年份： 2019 文献类型 ： 学位论文 关键词： 飞行器电源   蒙特卡洛分析   测试   LabVIEW  

描述： 飞行器电源地面测试系统的设计与实现

基于LabVIEW的航空舵机测控系统设计

作者： 陈泽建   来源： 西北大学 年份： 2018 文献类型 ： 学位论文 关键词： 信号控制   切换电路   数据采集卡   LabVIEW  

描述： 基于LabVIEW的航空舵机测控系统设计

航空电器产品试验室分布式监控系统研究

作者： 于芳   来源： 重庆大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 网络接口   航空电器产品   监控系统   设计方案   LabVIEW  

描述： 分布式监控系统近年来在我国逐步得到推广应用，发展十分迅速。但由于航空电器产品存在品种多、试验的要求复杂、难度高等情况，致使分布式监控系统在此方面应用还很少。本文以航空电器产品试验室分布式监控系统作为研究对象，对于航空电器产品试验监控系统做了系统的

电传操纵系统自动化检测关键技术研究

作者： 冀源   来源： 沈阳航空航天大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 继电器矩阵板卡   电传操纵系统   FPGA   系统检测   LabVIEW  

描述： 电传操纵系统是一种现代化的飞机控制系统,它完全取代了传统机械式的飞机操纵系统,是一种对飞机实施全时间、全权限的控制增稳系统。它强化和提高增强了飞机的操纵性以及稳定性的性能,最后为飞机的发展提供了较高的测试平台。它将油门控制、导航、火控等各个系统有效的结合起来,从而达到了对飞机进行更加复杂的控制效果,有利于主动控制技术的应用。随着现代社会的发展,电传操纵系统越来越广泛的应用到飞机系统中,与此同时,电传操纵系统的安全性就显得尤为重要,电传操纵系统的故障将直接影响飞机的飞行安全甚至威胁到飞行员及飞机乘客的生命安全,给社会带来巨大危害和损失。因此需要建立一套对电传操纵系统的安全故障进行检测的检测系统。在目前电传操纵系统的检测过程中,设备的使用存在一些问题比如:价格昂贵、人工操作接线耗时、易错、检测条件复制困难、检测过程中手工操作过多的现状及缺陷等。本文结合实际工程需求并且为了满足飞机电传操纵系统故障的快速定位及检测的要求,针对以上电传操纵系统自动化检测设备出现的问题提出了研究措施及改进办法:自主设计了一款以FPGA芯片EP2C5T144C8N作为控制核心的多路继电器矩阵板卡,以此来代替人工接线端子机柜实现多路数据传输通道切换和通断控制,FPGA通过数据传输接口RS485实现与上位机之间的命令传输以及信号传输。本设计通过对硬件电路和软件的多次调试和仿真,得到了FPGA设计的仿真结果。利用串口调试助手从计算机向板卡发送命令进行测试,板卡可以对所接收到的命令做出相应的动作,该设计实现了对板卡的有效控制。上位机部分采用图形化编译软件LabVIEW实现软件控制界面的设计。该实验设备在其功能和技术上基本上实现自动化程度高,节约成本,基本符合实际应用需求。

民机RAT测控系统的设计和实现

作者： 张曦   来源： 中国民用航空飞行学院 年份： 2019 文献类型 ： 学位论文 关键词： RAT   测控系统   PLC   可靠性   LabVIEW  

描述： 民机RAT测控系统的设计和实现