气动负载模拟器的多余力矩分析

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1、2014年9月第40卷第9期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsSeptember2014V01．40No．9气动负载模拟器的多余力矩分析魏琼吴帅焦宗夏于浩(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：为了分析气动负载模拟器中多余力的形成及影响因素，介绍了气动负载模拟器的工作原理、结构框图及实验平台，推导了气动负载模拟器的数学模型，并通过实验和仿真对比模型进行了验证．采用线性化方法定性分析了影响气动负载模拟器多余力的3个因素——被

2、动压差、惯性力矩以及摩擦力矩．采用非线性仿真定量分析了该3个因素分别对气动负载模拟器的多余力矩的影响．得出了在气动伺服加载系统中，摩擦力矩是引起系统多余力矩的重要因素．关键词：气动负载模拟器；惯性力矩；摩擦力矩；多余力矩；主动压差；被动压差中图分类号：TG156文献标识码：A文章编号：1001．5965(2014)09．1213-06ExtraneoustorqueanalysisofpneumaticloadsimulatorWeiQiongWuShuaiJiaoZongxiaYuHao(SchoolofAutomationSciencea

3、ndElectricalEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Inordertoanalyzetheformationandinfluencefactorsoftheextraneoustorqueofpneumaticloadsimulator，theworkingprinciple，structurediagramandexperimentalplatformofthepneumaticloadsim—u

4、latorwereintroducedandthemathematicalmodelofthepneumaticloadsimulatorwasdeduced．Themodelwasverifiedthroughcomparingtheresultofexperimentandsimulation．Thethreeinfluencefactors(passivepressure，momentofinertiaandfrictiontorque)oftheextraneoustorqueofpneumaticloadsimulatorwerea

5、na-lyzedqualitativelybyusinglinearizationmethod．Theinfluenceofthethreefactorsontheextraneoustorqueofpneumaticloadsimulatorwasanalyzedquantitativelybyusingnonlinearsimulation．Theconclusionisthatthefrictiontorqueisanimportantfactorwhichcomesintotheextraneoustorqueinpneumatics

6、ervoloadingsystem．Keywords：pneumaticloadsimulator；inertiatorque；frictiontorque；extraneoustorque；activepressure；passivepressure负载模拟器通过主动控制执行元件实现对被测对象进行加载，广泛应用于飞行器舵面气动载荷的模拟等，用于辅助测试飞控系统的技术性能指标，达到改进设计，完善系统方案，节约成本的目的⋯．采用负载模拟器对舵机系统进行测试，具有方便、安全、可控性好、可重复性高并能够实时调整等特点，相比实物破坏性试验具有突出的优

7、点旧1．从20世纪60年代起，各国就开始了对负载模拟器的研究，主要包括机械式、电液式以及电动式3种形式¨“1．气动负载模拟器是以气体为工作介质，以力矩为被调整量的一类新型的、适合高速非高频的运动舵机的被动加载的伺服系统，具有成本低廉、较高的功率重量比、简单易操作、易维护等优点一。1引．在负载模拟器中，多余力是指由于舵机运动造成加载器的力矩加载跟踪误差．电液负载模拟器由于油液的弹性模量大，舵机的主动运动对负载模拟马达形成的强迫流量会收稿日期：2013-09—26；网络出版时间：2013-12-0511：13；DOI：10．13700／j．bh．

8、1001-5965．2013．0553网络出版地址：WWW．cnki．net／kems／detail／11．2625．V．20131205．1113．001．htm