对于六自由度液压伺服运动系统研究

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1、2015年2月机床与液压Feb．20l5第43卷第4期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43NO．4D0l：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．04．036六自由度液压伺服运动系统研究肖志坚，廖峰(中国民航飞行学院模拟中心，四川广汉618307)摘要：介绍了飞行模拟机六自由度运动系统的结构及组成，并对伺服作动筒的液压控制原理和伺服接口控制进行了详细论述；针对运动系统的工作特点，分析了液压作动筒安全机制的设定，为六自由度运动系统的进一步研究奠定了基础。关键词：六自由度；液压伺服控制；运动系统中图分类号：TH137文献标志码：B文章编号：100

2、1-3881(2015)4-116-2ResearchonSix．DOFHydraulicServoMoilonSystemXIA0Zhijian，LIAOFeng(SimulatorTrainingCenter，CivilAviationFlightUniversityofChina，GuanghanSichuan618307，China)Abstract：ThestructureandcompositionoftheflightsimulatorsixDOFmotionsystemwereintroduced．Hydraulicscontrolprinci—pieandinte

3、rfacecontrolmethodofthehydraulicservoactuatorwereexpoundedindetail．Accordingtotheworkingcharacteristicsofthemotionsystem，securitymechanismssettingofthehydraulicactuatorwasanalyzed．Itlaysfoundationforfurtherstudyaboutsix—DOFmotionsystem．Keywords：Six—DOF，Hydraulicsservocontrol；Motionsystem飞行模拟机是

4、一个复杂的实时仿真系统，它它与运动平台的底部或地面相连，平台可以在最大能够模拟飞机的各种飞行状态，给飞行员提供逼偏移包线内自由运动，而没有任何机械阻碍。万向铰真的视觉、听觉、动感和力感。飞行模拟器液压链上支座接头的主轴和辅助轴上装有楔形的滚珠轴伺服运动系统是一个六自由度运动平台，它能够承，万向铰链下支座接头的主轴和辅助轴上装有滚作绕空间坐标3个轴的俯仰、横滚、偏航角运动柱轴承，所有的轴承都被调整到在指定负载情况下和沿3轴的升降、横移、纵移直线运动¨。平台可无间隙地转动。有6套独立的液压伺服系统，计算机通过控制61．2伺服作动筒组件．个作动筒的伸缩，来实现运动平台在6个自由度运动伺服

5、作动筒是一个活塞杆以及活塞上带有上的运动。静压轴承的不对称液缸，6个作动简控制整个运动平1六自由度运动系统结构台6个自由度的运行。其中液压作动筒的设计比较特六自由度运动系统主要包括以下部分：万向铰别，它包括液压缸、液压管、电液伺服阀、溢流阀、链下支座、液压作动筒、储能器、万向铰链上支座、单向阀、节流阀以及位移传感器。油源、控制电缆以及运动控制计算机，其中的运1．3油源行系统基座框图如图1所示。油源被设计为一个完整独立的分系统，包括运动及油冷却所需的泵、驱动电机、控制装置、油箱、相关设备以及阀门。运动泵由一台110kW的电机驱向铰链下支座动，泵容量可变并进行压力补偿。在系统压力为19

6、压作动筒能器MPa时，系统最大流量可调节到将近422L／min，连向铰链上支座续流量为292L／rain。泵的最小额定工作压力为25MPa。运动泵从油箱中吸油。油箱的人口和出口被隔开，以更好地散热。高压储能器直接安装在油源上。图1运行系统基座框图正常工作时，泵、控制阀或者其他的液压系统组成部1．1万向铰链支座组件分不会发生气穴现象，阀门也不会震颤。在具体工程每一个万向铰链上、下支座组件包括两个接头，中，油源的流量和压力根据需要发生改变。收稿Et期：2014—01—15作者简介：肖志坚(1978一)，男，硕士，工程师，主要从事飞行仿真和控制工程方面的研究工作。E-mail：babed

7、a@163．con。第4期肖志坚等：六自由度液压伺服运动系统研究·117·2伺服作动筒液压控制原理机主计算机通过采集飞行操纵等参数，计算出3个方伺服作动筒液压控制原理图如图2所示，伺服作向的轴向线加速度、角速度、角加速度及3个姿态角动筒与系统压力油管相连的上室是导通的。油由下等数据，经过浮点运算等一系列复杂的变换，通过滤室F流人流出，由电液换向阀控制。当进油液输入压波得到能够反映飞行员在飞机座椅上产生的力及其力大于12．2MPa时，若电液换向阀5不工作，此时他动感信号