電傳飛機(jī)伺服作動(dòng)系統(tǒng)非線性建模

梁瓊花

（洪都航空工業(yè)集團(tuán),南昌 330024）

0 引 言

在飛機(jī)研制過程中，尤其是電傳操縱飛機(jī)研制時(shí)，伺服作動(dòng)系統(tǒng)作為電傳操縱系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)，其真實(shí)特性往往成為影響穩(wěn)定儲(chǔ)備等控制律設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，其剛度特性也是影響飛機(jī)顫振特性的重要因素。而作為伺服作動(dòng)系統(tǒng)主要組成部分的液壓作動(dòng)器是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，其特性在空載、滿載或不同的工作行程點(diǎn)都呈現(xiàn)出不同的特性。在傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)流程中，這些特性往往通過建立半物理仿真環(huán)境進(jìn)行地面模擬試驗(yàn)來獲得。半物理仿真環(huán)境 （也就是通常所說的鐵鳥臺(tái)）除飛控系統(tǒng)實(shí)物外，還包括模擬飛機(jī)結(jié)構(gòu)的臺(tái)架、加載系統(tǒng)以及相關(guān)的測(cè)試設(shè)備等。該環(huán)境的建設(shè)耗費(fèi)資金多，周期長，尤其是加載系統(tǒng)，目前國內(nèi)還沒有較好的生產(chǎn)廠家，往往都從其它國家進(jìn)口，花費(fèi)巨大。如果能建立真實(shí)反映伺服作動(dòng)系統(tǒng)非線性的仿真模型，在飛控系統(tǒng)仿真分析以及顫振特性分析中引入該模型，進(jìn)行聯(lián)合仿真分析，并據(jù)此進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將大大節(jié)省研制費(fèi)用和研制周期。

1 伺服作動(dòng)系統(tǒng)非線性建模

1.1 電傳飛機(jī)伺服作動(dòng)系統(tǒng)組成

電傳飛機(jī)伺服作動(dòng)系統(tǒng)一般由作動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，典型的伺服作動(dòng)系統(tǒng)組成如圖1所示。由于液壓系統(tǒng)具有響應(yīng)快等特點(diǎn)，飛機(jī)伺服作動(dòng)器通常都采用閥控液壓缸式的作動(dòng)器，圖2是目前應(yīng)用最為廣泛的直接驅(qū)動(dòng)閥式伺服作動(dòng)器原理圖。

1.2 伺服系統(tǒng)非線性特性及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響分析

根據(jù)電傳飛機(jī)伺服作動(dòng)系統(tǒng)的組成特點(diǎn)，其非線性特性主要表現(xiàn)在作動(dòng)器的非線性以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的非線性。……