无人机液压弹射系统的模型研究与仿真

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1、2014年11月机床与液压NOV．2014第42卷第22期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．42No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．22．042无人机液压弹射系统的模型研究与仿真赵灼辉，吴素珍(1．四川电力职业技术学院，四川成都610000；2．河南工程学院，河南郑州451191)摘要：以气囊式蓄能器作为主要动力源、滑轮组作为增速机构的无人机液压弹射系统为研究对象，介绍了系统弹射阶段的工作原理，提出一种分析滑轮组模型的新方法，建立了系统的简化模型，并利用功率键合图法推导出了系统的数学模型。以一个实际系统为例进行仿真，得到了液压缸进油

2、腔压力和无人机及滑车速度的变化曲线。通过类比证明该研究方法是可行的，为类似系统的设计和研究提供了理论的指导。关键词：无人机液压弹射系统；功率键合图法；数学模型；仿真中图分类号：TH412文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)22—130—3ResearchandSimulationtotheModelofUAVHydraulicLaunchSystemZHA0Zhuohui．WUSuzhen(1．SichuanElectricVocationalandTechnicalCollege，ChengduSichuan610000，China；2．HenanInstituteofE

3、ngineering，ZhengzhouHenan451191，China)Abstract：Takingunmannedaerialvehicle(UAV)hydrauliclaunchsystemwithbladderaccumulatorasmainpowersupply，pul—leyblockasgrowthmechanismasresearchobject，theworkingprincipleofthesystemlaunchphasewasintroduced，anewmethodwasproposedtoanalyzepulleyblockmodeling，thesimpl

4、ifiedmodelofthesystemwasestablished，andthemathematicalmodelofthesys—temwasdeducedbyusingbondgraphmethod．Basedonapracticalsystemforsimulation，thechangingcharacteristicCHIVesofthehy-drauliccylinderintakechamberpressureandspeedofUAVandslidingdollyweregotten．Themethodfeasibilityisprovedbyanalogy，whichp

5、rovidestheoreticalguidanceforthedesignandresearchofsimilarsystem．Keywords：Unmannedaerialvehiclehydrauliclaunchsystem；Bondgraphmethod；Simulation伴随着无人机在社会各领域中的广泛应用，与之机及滑车实现高速运动，当滑车加速到弹射架指定位配套的弹射装置也得到了长足的发展，蓄能器供油式置时，行程开关动作，阀2断电，阀8反向关闭，无无人机液压弹射系统因具有可靠性高、反应速度快等人机脱离滑车起飞，系统进入缓冲阶段。特点，常被用于弹射中小型无人机⋯。以往在对类似系统

6、进行建模时，增速机构常被忽1一液压泵略，而这会对分析系统性能的精确性造成一定的影2一电磁溢流阀响。文中提出一种分析滑轮组模型的新方法，并利用3一单向阀4一气囊式蓄能器功率键合图法得到了无人机液压弹射系统的数学模5一液控单向阀型，通过对一实际系统进行仿真，得到了一些有益的6一二位四通方向控制阀结论。7一二位二通方向控制阀1无人机液压弹射系统工作原理8一溢流阀无人机液压弹射系统的工作原理简图如图1所9-一开闭阀示，系统主要由液压能源系统、控制元件、弹射架、lO一液压缸增速机构、无人机及滑车系统和缓冲装置等组成。系l1一连接体l2一增速机构统工作过程可分为4个阶段，文中主要研究系统的弹l3一缓冲装

7、置射阶段。I4一钢丝绳弹射阶段，阀2、6通电，液控单向阀5反向开15一无人机及滑车启，蓄能器和液压泵中油液进人液压缸无杆腔，驱动图1无人机液压弹射系统工作原理简图活塞杆低速运动，经滑轮组增速后，钢丝绳带动无人收稿日期：2013—10—19作者简介：赵灼辉(197l一)，女，硕士，副教授，主要研究方向为工程图学教育、计算机辅助设计。E—mail：zzujx201llxl@126．eom。第22期赵灼辉等：无人机