新型高效电动静压飞行模拟器运动系统.pdf

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1、2010年1月机床与液压Jan．2010第38卷第2期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．2IN)I：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．02．015新型高效电动静压飞行模拟器运动系统刘庆和(哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：现代飞行训练模拟器必须是具备高动态响应的长行程的六自由度运动系统。以Stewart六自由度运动平台所形成的飞行训练模拟器的电液伺服系统是用电液伺服阀控制的即为阀控系统，功率损失很大，效率很低，系统中产生的热量需要

2、很大的冷却装置，这又需要浪费附加功率。介绍了一种新型高效电动静压飞行模拟器运动系统，该飞行模拟器的电液伺服系统中不用电液伺服阀，而是采用交流伺服电动机直接驱动定量泵的泵控系统。交流伺服电动机按外部指令信号可实现变向、变速、变转矩的伺服驱动；同时，在系统上采用蓄能器可以实现能量回收和保压。在2008年交付使用的波音787飞行训练模拟器采用了该高效电动静压运动系统。关键词：飞行模拟器；电液伺服阀；交流伺服电动机；阀控系统；泵控系统中图分类号：V27文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)2—043—

3、3ANovelHighEficiencyElectro-hydrostaticFlightSimulatorMotionSystemLIuQinghe(HarbinInstituteofTechnology，HarbinHeilongjiang150001，China)Abstract：Modemflighttrainingsimulatorsmustbeequippedwithlongstrokesixdegree-of-freedommotionsystemsthathavehighdynamicresp

4、onsevelocity．Theelectrohydraulicservo—controlledsystemofthesimulatorsbuiltonsixdegree—of-freedomStewartplatformadoptthevalvecontrolsystem，thevalve-controlledactuatorshaveloweficiencyandlargepowerconsumption，anditneedsasubstantialcoolingsystemtoremovewasteen

5、ergy(heat)fromthehydraulicoil．Anovelhigheficiencyelectro-hydrostaticflightsimulatormotionsystemwasintroduced，whichusesACservomotortodrivethepumpcontrolsystemoffixeddisplacementpump．Ac—cordingtotheexternalsignal，ACselwomotorCanrealizeserv0driveofvariabledire

6、ction，speedandtorque．Accumulatorswereusedinthesystemtostoreandrecyclehighpressureoilwhenactuatorsretract．ThenovelsystemwasusedintheBoeing787simulatorsdeliveredin2008．Keywords：Flightsimulators；Electro—hydraulicservovMve；ACservomotor；Valvecontrolsystem；Pumpco

7、ntrolsystem0前言训练飞机驾驶员，飞行模拟器是绝好的训练设备，可以节省大量资金，又可实现全天候的安全训练，对飞行员没有风险。我国训练军用及民用飞行员，是在引进的或自行研制的飞行模拟器上进行，训练效果十分显著。但现在世界各国使用的飞行模拟器的功率损失都很大。作者所介绍的内容，已经用在波音787的飞行模拟器上，能完全实现在传统型飞行模拟器上的所有训练科目，且节能效果十分显著。此文是笔者在学习英国巴斯大学K．G．Cleaslay教授，A．R．Plummer教授的原著⋯基础上的学习心得图1传统型飞行模拟器的

8、阀控液压缸图中液压站以固定的压力供油。由2台各55kW笔记，是编译性的介绍资料。原著是由日本横滨国立感应电动机驱动2台单旋向变量液压泵。按外部伺服大学真田一志教授、哈工大李松晶教授提供的。指令驱动电液伺服阀控制液压缸的速度和方向。泵站1传统的飞行模拟器运动系统简述中并联有蓄能器。这是一种阀控式开式液压回路。此如图1所示，用电液伺服阀控制的6自由度飞行系统功率损失大，发热大，用来循环冷却水的泵还需模拟