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。

基于实例推理技术在航空装备失效分析中的应用

作者： 张洋   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 失效分析   遗传算法   基于实例推理  

描述： 该文对基于实例推理的航空装备计算机辅助失效分析系统进行了研究.首先介绍了计算机辅助失效分析系统的发展状况,阐明了基于实例推理(Case-Based Reasoning,或CBR)的基本理论和关键技术,实现了利用CBR建立航空装备动部件的计算机辅助失效模式识别系统,从而有效解决了?

航空电子设备热设计优化研究

作者： 王香芬   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电子设备   优化方法   遗传算法   热设计   可靠性  

描述： ，分别研究了强迫风冷散热条件下机箱侧壁冷板的参数优化及自然冷却散热条件下机箱侧壁散热肋片的优化方法。在此基础上，论文建立了散热结构优选及设计参数优化数学模型，采用小种群遗传算法，对数学模型进行了求解

航空发动机智能故障诊断系统关键技术研究

作者： 蒋帅   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机   遗传算法   BP神经网络   故障诊断   模糊专家系统  

描述： 遗传算法对网络初始化权值和阈值进行全局优化，提高了训练效率，通过算法仿真和结果分析验证了该方法的有效性。重点完成了基于模糊逻辑推理的二级诊断专家系统中模糊规则库模块分层树型结构设计和多规则方法表示、模糊

航空发动机外部管路多代理协同设计系统研究

作者： 樊江   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机   遗传算法   多代理   外部系统   计算机辅助设计  

描述： 该文分析了外部管路设计问题的背景,结合现代设计技术、MAS和协同设计的研究进展,特别是国内外在管路设计方面的发展状况,指出现在的管路设计还停留在局部问题上,并没有从系统的高度去解决整个管路系统的设计问题,从而阐明了该文研究的意义,确定并完成了如下的研究工?

航空发动机外部管路系统减振与振动优化设计

作者： 陈艳秋   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 金属橡胶   遗传算法   管路系统   减振器   振动优化设计  

描述： 该文从工程应用的实际出发,针对控制和降低振动的两条途径,从设计管路金属橡胶减振器和管路振动优化设计两个方面进行了实验、理论和计算研究.1.以薄型金属橡胶垫片的基本力学性能的研究为目的,对十几种不同参数的金属橡胶的试件进行了试验研究,获得了不同参数如:密度

航空编队飞行中的智能优化控制技术

作者： Ahmed   Mokhtar   Eldamarawy   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 输出反馈控制   遗传算法   智能优化控制   自适应飞行控制   神经网络   编队飞行  

描述： 了一种自适应智能编队飞行控制器，其中包括：坐标变换、计算和应用于所设计的编队控制器中的智能监控技术。这种已使用的新型智能监控技术采用遗传算法和神经网络为主要技术工具。事实上，编队飞行控制器的目标是在

遗传算法的研究及其在航空航天控制工程中的应用

作者： 陈根社   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 遗传算法   航天器对接   飞行控制   模式定理   增益调度   种群规模   模拟退火   收敛性   变异率  

描述： 该文丰富和完善了遗传算法理论,并提出了许多新算法;探讨了遗传算法在航空航天控制工程中的初步应用.该文的研究成果可具体归纳为以下几点:(1)从数学的观点研究了两个问题:遗传算法的收敛性和模式定理的概率解释;采用目标函数的Walsh级数展开法,给出了欺骗问题的充分?