直升机旋翼助力器耐久试验台油温控制系统设计

《直升机旋翼助力器耐久试验台油温控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TH137;T273密级：公开国际图书分类号：62-3;681.5西南交通大学研究生学位论文直升机旋翼助力器耐久试验台油温控制系统设计年级2015级姓名李雪峰申请学位级别工程硕士专业机械工程指导老师王海波副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TH137;T273U.D.C:62-3;681.5SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDESIGNOFOILTEMPERATURECONTRALSYSTEMFORENDURANCETESTPLATFORMOFHELIC

2、OPTERROTORBOOSTERGrade:2015Candidate:LIXuefengAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:MechanicalEngineeringSupervisor:AssociatedProfessorWangHaiboMay,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□√，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（1）对高温液压系统进行热平衡分析，完成加热器和冷却器的选型。针对有快速升温和降温控制要求的油液温度控制系统，提出了管路二级加热、回油路冷却的控制方案和带死区的乒乓控制策略结合PID控制算法的控制原理，成功解决了油液温度快速变化存在

4、超调量的难点。避免了油箱内直接加热造成油液炭化、焦化等现象。提高加热效率，保证油箱、泵、溢流阀等关键元器件的使用寿命，为此类问题的研究提供了新思路。（2）根据控制原理开发出PLC温度控制程序，设计了温度控制系统人机交互界面，实时显示系统状态和温度变化曲线，控制程序自动运行，操作简单。开发出串口通讯系统，实现人机交互系统和上位机的数据传输功能。（3）基于吸油管路两级加热，回油路管路冷却的控制方案和带死区的乒乓控制策略与PID控制算法相结合的控制原理设计的油液温度控制系统，解决了常规油温控制系统的响应滞后、温度过冲的问题，成功应用于直升机旋翼助

5、力器耐久试验台，可以将温度变化控制在±1℃内，控制精度高，系统响应速度快。（4）针对系统存在的适应性不强的问题，基于现有的硬件和控制原理方案，提出了适应性更广的模糊控制策略，提高温度控制系统的适应性，满足不同温度曲线的温度控制要求。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕

6、士研究生学位论文第I页摘要直升机旋翼助力器（以下简称助力器）是一种以液压油为工作介质，辅助飞行员调节飞行器机翼以便于控制其飞行方向和速度的执行机构，其工作环境恶劣，助力器常处于高温工作状态。为了确保其性能的稳定性和可靠性，助力器在装备前需要在地面试验台上进行包括耐久性试验在内的一系列测试，而高温耐久试验是重要的一个环节。直升机旋翼助力器耐久试验台是一种地面模拟设备，用于向助力器供给高温液压油、模拟飞行器实际飞行过程中助力器所受的作用力、模拟飞行员手动操作助力器的过程等。高温液压系统是助力器耐久试验台的一部分，它为助力器供给温度跟随目标曲线变

7、化的液压油。油液温度控制系统控制助力器进油口油液温度满足温度曲线变化要求，该系统具有加热温度高、温度随时间阶梯变化、温度上升和下降速率高、不间断持续工作时间长等特点。针对此特点和总结前人的经验，提出了吸油管路两级加热、回油路管路冷却的温度控制方案。然后，对高温液压系统进行热平衡分析、确定加热器的加热功率和冷却器的散热功率，完成加热系统和冷却系统的设计选型。根据前期温度试验总结的规律和高温液压系统的特点，确定带死区的乒乓控制策略与PID控制算法相互补充的温度控制原理。即采用PID控制算法分别控制大功率加热器和板式冷却器，使大功率加热器出口油液

8、温度和油箱内油液温度大致稳定在目标温度下某个区间。并对辅助加热器采用带死区的乒乓控制策略实现油液温度控制目标。然后，开发了触摸屏人机交互系统，该系统具有参数设置、实时显示温度曲线