直升机助力器电液伺服加载系统多余力抑制方法研究

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1、总第167期2011年第2期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．167No．2201l文章编号：1673．1220(2011)02-034-05直升机助力器电液伺rla力n载系统多余力抑制方法研究金勇，陈林青，林景红(中国直升机设计研究所，江西景德镇333001)摘要直升机助力器电液伺服加载系统是一种被动式加载系统，其关键技术是如何克服多余力。介绍了加载系统的结构，建立了加载控制系统的数学模型，对系统多余力的产生及其抑制方法作了分析研究。关键词直升机；助力器；电液伺服加载

2、系统；多余力中图分类号：V216．2文献标识码：AResearchoftheMethodtoEliminateRedundantForceoftheElectro·HydraulicServoLoadingSystemonHelicopterActuatorsJINYong，CHENLinqing，LINJinghong(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractTheElectro——

3、hydraulicsei'voloadingsystemonHelicopteractuatorsisapassiveloadingsystem，thekeytechnologyoftheloadingsystemishbwtoeliminateredundantforce．Inthispaper，thestructureoftheloadingsystemwasintroduced，themathematicalmodelofthesystemwascon—structed，theredundan

4、tforceoftheloadingsystemwasanalyzed，andthemethodtoeliminateredun—dantforceoftheloadingsystemwasinvestigated．Keywordshelicopter；actuators；electro——hydraulicservoloadingsystem；redundantforce0引言余力抑制的有效方法。利用电液伺服加载系统模拟旋翼气动力载荷，施加于助力器，可使助力器能够在与飞行中受力相同的状态下工作，因

5、此电液伺服加载系统是直升机液压系统地面模拟试验中实现载荷模拟的重要技术手段。设计电液伺服加载系统的关键技术是如何克服多余力。本文以某型直升机助力器模拟气动力加载系统为工程背景，介绍了一种电液伺服加载系统多1加载系统的结构和工作原理在直升机上，主桨助力器的一端安装在主减速器的机匣上，另一端与自动倾斜器不动环连接。直升机旋翼上的气动载荷通过小拉杆传递到自动倾斜器，再由自动倾斜器不动环传递到主桨助力器上。由于在地面模拟试验台上未安装主减速器和自动倾斜器，加载力的传递是通过一套机械模拟装置来实现的。加载结构

6、原理如图1所示。收稿日期：2010-05-31作者简介：金勇(1973一)，男，江西高安人，硕士，高级工程师，主要研究方向：直升机液压伺服加载。2011年第2期金勇，陈林青，林景红：直升机助力器电液伺服加载系统多余力抑制方法研究‘35·加载系统由助力器、加载液压缸、伺服阀、传感计算机与外界信息交换，完成模数和数模转换；信号器和加载控制系统组成。加载系统的工作原理可以调理板用于调整输人输出信号，以使信号满足系统由图2表示。的要求，如功率放大、信号隔离放大和电压幅值变在图2中，载荷谱是根据位置系统(助力

7、器和换；伺服阀和液压缸作为执行机构来实现加载力输模拟盘)状态的不同而变化的加载力参考信号。计出及控制；压力传感器和位移传感器作为反馈元件算机作为核心控制器，完成数据的采集处理、控制律来检测加载力和加载位移，给控制系统提供反馈信的运算和控制量的发送；输入输出接口板主要完成号，形成闭环控制系统。图1加载系统结构原理图输入输出i：接口板：；信号调理板图2加载系统结构框图2加载控制系统的数学模型：：淼黧放大系数根据图2所示的加载控制系统结构，分析各部z。一缸活塞的位移量分传递函数，获得电液伺服加载系统各元件

8、的传递t一输出端力函数和方程后，就可以得到整个电液伺服加载系统层，一油液弹性模量的数学模型。加载系统方块图如图3所示。E一液压缸总容积其中：C。。一加载缸总泄漏系数e一指令与反馈电压之差P厂液压缸两腔压差M，一输入指令信号％一活塞与负载折算到活塞上的总质量Mm一反馈电压B。一活塞与负载运动的粘性阻尼系数K一放大器放大系数Kce=Kc+e；一总压力流量系数氓—伺服阀的固有频率疋一拉压力传感器的刚度￡一相对阻尼系数％；一力传感器系数K一伺服阀流量放大系数K一输入信号转换系