对飞机液压助力器模型分析

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1、2014年4月机床与液压Apr．2014第42卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．42No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．07．037飞机液压助力器模型分析周华刚，曹春泉，余慧玲(中航通飞研究院有限公司系统研究室，广东珠海519040)摘要：针对国内某型号飞机液压助力器一操纵面系统的稳定性和跟随性问题，借鉴和参考了现有文献中提供的线性化研究方法，构建了助力器非线性仿真模型，并进行仿真。结果表明：现有文献中提供的线性化模型不足以用于助力器系统的设计，非线性模型更能反映系统的真实机构情况；在条件许可时应同时建立助力器

2、支撑座及操纵面的弹性模型。研究结果为助力器及系统的设计提供了参考。关键词：液压助力器；线性模型；非线性模型；飞机中图分类号：V249．11文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)7—137—4AnalysisofHydraulicBoosterModelforAircraft‘ZHOUHuagang，CAOChunquan，YUHuiling(SystemDepartment，AVICGeneralAircraftResearchInstituteCo．，Ltd．，ZhuhaiGuangdong519040，China)Abstract：Aimedatthest

3、abilityandfollowingproblemsforthehydraulicbooster—controlsurfacessysteminanaircraft，referredandconsultedtothelinearresearchmethodprovidedbyexistedauthorizeddocuments，thenon—linearsimulationmodelofboosterWaSbuihandsimulated．Theresultsshowthattheexistedlinearmodelisnotenoughusingforthebooster

4、systemdesign，whilethenonlin—earmodelcomesmoreneartotherealmechanismconditionofsystem．Whentheconditionallowed，asuppo~erfortheboosterandanelasticmodelforthecontrolsurfaceshouldbebuiltatthesametime．Theresearchresul~makeareferenceforthedesignoftheboost—er-controlsurfacessystem．Keywords：Hydrauli

5、cbooster；Linearmodel；Nonlinearmodel；Aircraft现代大型或陕速飞机由于操纵面载荷的增大，普据了解，国内设计生产的使用液压助力器飞机，遍采用液压伺服作动器推动操纵面偏转，实现飞机的都是先安装了助力器，在试验中发现了不稳定才去考姿态控制。全电传无机械备份的飞机，采用的是电液虑匹配的问题，导致飞机的研制周期延长、成本增伺服作动器，该类作动器采用的是内反馈，在考虑伺加。为此，借鉴国内的研制经验和既有成果，构建基服系统设计时主要考虑系统的功率、响应速度等参于数字平台的飞机操纵面伺服作动系统仿真模型，以数，一般不会出现系统不稳定的情况；而使用机械备

6、数字仿真的方法分析影响系统稳定性的主要因素，在份的电传飞机和使用机械助力系统的飞机，由于使用伺服作动器制造和装机前完成仿真分析工作，为样件的是外反馈的伺服作动器，也称助力器，总是会遇到试制和试验提供初步条件，降低样件设计试验成本。系统参数不匹配导致的系统稳定性问题。这种不稳定控制系统的设计，特别是工程应用时通常使用的现象在苏联制米格：19，国产歼6、歼7、歼8、运8都是线性化的模型，而助力器由于涉及到液压油的工等飞机上都有出现。这种不稳定会使操纵面在助力器作问题，其工作是典型的非线性问题。因此本文作者的推动下产生低频自激振荡，容易造成附件损坏、接针对此系统建立了非线性模型，并

7、分析了线性模型的头松动，直接影响操纵系统的使用寿命和工作可靠不足。性；对飞机则会影响飞行品质，严重时甚至影响飞机图1是单腔室液压助力器的原理图。的飞行安全。收稿日期：2013—03—15作者简介：周华刚(1977一)，男，工学硕士，高级工程师，研究方向为飞机飞行控制、液压系统设计研究。E—mail：zeno_moon@163．com。·138·机床与液压第42卷主滑阀副滑阀输出输入图1单腔式液压助力器原理图1仿真模型的建立及结果分析为反馈系数；1．1常用模型i为输入信号幅值，m；助力器由四通阀和液压缸组