考虑管路的飞机液压刹车系统压力振荡分析

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1、2014年2月第40卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2014V01．40NO．2考虑管路的飞机液压刹车系统压力振荡分析黄澄焦宗夏尚耀星(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)摘要：飞机液压刹车系统通常采用压力伺服阀控制刹车压力，由于布局限制，压力伺服阀和刹车作动器之间往往存在较长的液压管路．管路会给系统引入欠阻尼的频率特性，而且该特性会与压力伺服阀固有的局部压力闭环结构相耦合，使得压力伺服阀的输出压力容易出现

2、振荡、失稳现象．因此通过在飞机液压刹车系统建模中考虑管路模型，在频域上分析了压力伺服阀与管路、容腔耦合的现象和原因，具体给出了管路参数和油液参数变化对压力闭环的影响，并通过时域仿真进一步验证了频域分析的结论．同时分析了匹配设计管路、增加系统阻尼和降低系统增益3种避免压力闭环控制振荡失稳的方法．为飞机液压刹车系统的设计与优化提供了理论参考依据．关键词：飞机液压刹车系统；压力伺服阀；压力振荡；液压管路模型中图分类号：V227文献标识码：A文章编号：1001—5965(2014)02—0210-06Pressureoscillationanalysiso

3、faircrafthydraulicbrakingsystemconsideringpipelineHuangChengJiaoZongxiaShangYaoxing(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Pressureservo—valveisusuallyusedforaircrafthydraulicbrakingsystem，an

4、dthebrakepipe-linebetweenthevalveandtheactuatorisusuallylong．Thelongpipelinebringsunderdampingfrequencycharacteristicintothesystem，whichwillcouplewiththelocalclose—looppressurecontrolstructureofpressureselWO．valve．andmakepressurecontroloscillateeasily．Basedonamodelconsideredpi

5、pelineforthehydraulicbrakingsystem，thereasonofpressureservo-valveandpipelinecouplingwasanalyzed．Theinfluenceofthechangesinpipelineandoilparametersonpressurecontrolwasgiven．Simulationsofthepressurecontrolofair。crafthydraulicbrakingsystemwereconductedtoverifythefrequencyanalysis

6、．Andthreesolutionsforavoidingpressureoscillation，includingmatchingdesignofpipeline，increasingthesystemdampingandreducingthegainwerealsoanalyzed．Theoreticalreferenceforthedesignandoptimizationoftheaircrafthydraulicbrakingsystemwasprovided．Keywords：aircrafthydraulicbrakingsystem

7、；pressureservo—valve；pressureoscillation；pipelinemodel由于液压刹车系统具有响应速度快、负载刚度大、终端功率密度大和技术成熟度高等优点，仍广泛用于为飞机提供制动能量．压力伺服阀能输出与控制信号成正比的压力，具有较高的频响，适合于直接的压力控制，因此通常采用压力伺服阀作为液压刹车压力控制元件．飞机液压刹车系统能否正常工作是保证飞机安全的重要因素．然而飞机液压刹车系统在调试、使用过程中，经常会出现压力控制振荡、失稳的现象，并引起管路振动，甚至导致管路破裂的事故⋯．针对这个问题目前收稿日期：2013-0

8、4-09；网络出版时间：2013·11-2010：28网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11