分析旋翼试验台液压伺服控制系统设计

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1、2012年5月机床与液压M．dv2012第40卷第1O期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．10．025旋翼试验台液压伺服控制系统设计刘湘一，王秀霞，胡国才，刘书岩(海军航空工程学院飞行器工程系，山东烟台264001)摘要：为了满足直升机旋翼试验台的操纵和激振的需求，设计了液压伺服控制系统。该系统由泵站、伺服控制器、伺服动作器等部分组成。系统的额定压力13．5MPa，额定流量40L／rain，输出频率0～100Hz。使用结果表明，该系统满足所有的设计要求。关键词：液压伺服控制系统；直

2、升机；旋翼试验台中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)10—077—3DesignonHydraulicServo·controlSystemofHelicopterRotorTest—bedLIUXiangyi，WANGXiuxia，HUGuocai，LIUShuyan(DepartmentofAirborneVehicleEngineering，NavalAeronautical&AstronauticalUniversity，YantaiShandong264001，China)Abstract：Inordertoachievethef

3、unctionofsteeringandexcitation，ahydraulicservo—controlsystemwasdesignedforhelicopterrotortest—bed．Thesystemcontainsthreecomponents：pumpingstation，servocontrollerandservoactuator．Theratedpressureofthesystemis13．5MPa，ratedflowis40L／min，andoutputfrequencyis0—100Hz．Theutilizationindicatesthatthes

4、ystemcanmeetallrequirements．Keywords：Hydraulicservo—controlsystem；Helicopter；Rotortest—bed直升机旋翼系统是直升机的关键部件，其性能很(4)系统输出频率范围为0～30Hz，频率精度大程度上决定了直升机的性能。新建立的旋翼分析为0．01Hz，在各频率下，输出振幅≥±1．25mm；模型及软件必须有可靠的实验验证以保证预估的准确(5)系统能实现计算机发出指令信号进行3个性，并根据计算和实验的吻合程度来评估分析模型及动作筒位移协调控制，具体地，对3个动作筒能同时软件，促进分析方法的改进和完善。直升机旋

5、翼试实现位移输入：A+sin(o)t+)，i=1，2，3，验台主要用于开展直升机动力学试验、旋翼系统的机=0～30Hz，且、和可以取不同值(包括正械故障诊断试验、稳定性主动控制试验等类型的试验负)；相位精度为5。～10。；研究。(6)3个油缸达到稳定工作状态的同步响应时试验过程中，为了模拟直升机的不同飞行状态并间≤0．2S，系统工作时，3个油缸能够及时地产生或激发某些振动模态，需要对旋翼桨叶进行操纵和激停止动态位移，而且不影响3个油缸的静态位移；振。旋翼桨叶的操纵和激振，需要由液压伺服系统来(7)系统能采集并计算各通道的位移幅值(静完成。态)、频率及振幅；1设计要求(8)系统最长

6、的动态工作时间不低于10个周为了完成试验功能，液压伺服控制系统应满足如期。下要求：2系统组成(1)系统工作压力≥10MPa，流量≥25L／rain，液压伺服控制系统主要由3个部分组成：液压泵流量脉动≥5％；站、伺服动作器和伺服控制器(图1)。(2)油缸行程为一15～+30mill，输出位移精度泵站用于向系统提供液压动力，伺服动作器是系为0．080iilm，静态最大输出力850N；统的执行部件并反馈位移信号，伺服控制器主要用来(3)油缸在带动质量为3kg情况下，加速度要输出伺服电流、调理传感器反馈信号和与计算机通能达到45m／s、动态输出最大力幅>I85N；讯。收稿日期：2011—

7、05—06作者简介：刘湘一(1982一)，男，硕士，讲师，主要从事流体传动与控制方面的教学和研究。E—mail：liuxiangyi0535@·78·机床与液压第40卷组成(图3)。系统有3组完全相同的伺服动作器。r——。1：伺I服：动!lf图1系统组成框图2．1液压泵站图3伺服动作器液压泵站主要由电动泵组、电磁溢流阀、减压电液伺服阀是伺服控制系统的关键元件，结构非阀、过滤器、蓄压器等组成，原理图如图2所示。额常复杂和精密，其性能的优劣对伺服系统的工作质量定工作压力为13．5MP