直升机并联舵机综合测试设备的设计

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1、犬裡－大摩ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工醒硕士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—善＾＾！直升机并联舵机综合测试设备的设计工程工释领城机械作者姓名－Ｍ＃段富海教授指导教师——一助２０１５年６月答辩日ｉ－．专业学位硕士学位论文直升机并联舶机综合测试设备的设计ＤｅｓｉｇｎｏｆａｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＴｅｓｔＥｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒＨｅｌｉｃｏｐｔｅｒＰａｒａｌｌｅｌＡｃｔｕａｔｏｒ作者姓名：王枉奉专业（工程领域）：机械

2、工程学号：３１３０４０１６指导教师：段富海完成日期：２０１５年５月大遠理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知巳经注明引用内容和致谢的地方外，，除文中本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学

3、位论文题目：直井机并联航机综合测试设备的设计＞作者签名：二於日期：年月／３日与大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要舵机是直升机自动飞行控制系统的执行机构，它在直升机实际飞行过程中需要承受通过液压助力器来的空气动力及其力矩作用，空气动力及其力矩最终呈现为蛇机输出轴的动态交变负载。蛇机性能的好坏直接影响飞控系统和直升机的整体性能。舵机加载测一，试设备，即负载模拟器，是在地面试验室条件下的种半实物仿真试验设备它是在试验室条件下对舵机施加载荷，模拟直升机在空中飞行时航机输出轴所受到的负载情况，对航机系统的实际工作性能进行考核验

4、证。本文在研究总结航机加载测试系统的发展现状基础上，以具体工程应用为背景，针一对某型直升机的总距、俯仰、横滚和航向四个控制通道的蛇机，设计了套自动加载综合测试设备。加载方式釆用目前广泛研究和应用的电动加载方式。论文所做的主要工作如下：（１）在比较机械加载，、电液加载、磁粉制动加载和电动加载的基础上选定采用电动加载方式对并联舵机进行加载。对普遍存在的加载多余力矩问题，分析了多余力矩产生的原因和抑制方法。（２）确定了整体测试方案，进行了硬件选型和软件设计。测试系统采用交流伺服电机作为加载电机给蛇机提供负载模拟，以ＰＸＩ控制器为控制平

5、台，选用ＬａｂＶｆｉＷ２０１３作为软件开发平台。（３）设计了测试设备加载台架的机械结构，确定了传动轴系各部分轴径大小，选择合适的联轴器和扭矩传感器，合理安排各零部件的联接，保证了加载台同轴度和刚度的要求。采用箱体结构增大了结构的刚度，对箱体组件、传动轴两个重要零组件，应用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ软件进行了有限元分析，直观地得出受力变形结果。（４）搭建系统数学模型，在Ｍａｔｌａｂ中用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ工具对系统进行仿真，釆用ＰＩＤ控制和前馈控制结合消除多余力矩，提高系统稳定性，验证系统满足测试精度要求。（５）编制了加载系统软件，将

6、软件结构分为系统设置、试验控制、试验检测、打印操作四个模块，运用ＬａｂＶＩＥＷ２０１３软件对各个模块图形化编程，实现测试系统要求。（６）对测试设备进行机械调试，满足安装要求；进行综合测试，满足加载精度和测试项目要求。蛇机自动加载测试系统以ＬａｂＶＩＥＷ软件作为开发平台，人机界面友好，功能强大，还可利用加载台架上的手动加载盘和标准高精度破码，实现自动加载系统的扭矩精度的校准和标定。仿真和实物验证表明：加载测试系统扭矩和位置控制精度均较高，可满足测试要求。关键词：航机；负载模拟；有限元分析；数学仿真；ＬａｂＶＩＥＷ－－Ｉ直升机并

7、联舵机综合测试设洛的设计ＤｅｓｉｇｎｏｆａｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＴｅｓｔＥｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒＨｅｌｉｃｏｐｔｅｒＰａｒａｌｌｅｌＡｃｔｕａｔｏｒＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｅａｃｔｕａｌｒｏｃｅｓｓｏｆｆｌｉｈｔａｓｔｈｅａｃｔｕａｔｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｈｅｌｉｃｏｔｅｒａｕｔｏｍａｔｉｃｐｇ，ｇｐｆｌｉｈｔｃｏｎｔｒｏｌｓｓｔｅｍｔｈｅａｃｔｕａｔｏｂｅａｒｓａｅｒｏｄｎａｍｉｃｆｏｒｃｅａｎｄｔｏｒｕｅｆｒｏｍｔｈｅｈｄｒａｕｌｉｃｇｙ，ｒｙｑｙｂｏｏｓｔｅｒ

8、ａｎｄｔ