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电力作动器中永磁容错电机及其控制系统的发展 被引量：48
1
作者 郝振洋 胡育文 黄文新 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期149-158,共10页
详细分析了电力作动器中永磁电机及其控制系统的不同容错方案,并进行了总结比较,指出了各个方案的优缺点。同时建立了六相十极永磁容错电机的有限元仿真模型,利用有限元矢量磁位法对该模型进行了静态和瞬态电磁场的仿真分析。通过有限... 详细分析了电力作动器中永磁电机及其控制系统的不同容错方案,并进行了总结比较,指出了各个方案的优缺点。同时建立了六相十极永磁容错电机的有限元仿真模型,利用有限元矢量磁位法对该模型进行了静态和瞬态电磁场的仿真分析。通过有限元计算表明,发生断路或短路相的电枢绕组对其他相绕组几乎没有电磁影响,因此,六相十极永磁容错电机具有很强的磁隔离和故障隔离能力。 展开更多
关键词 电力作动器 有限元分析 永磁容错电机 磁隔离 故障隔离
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一种适用于航空电力作动器负载的三相PWM整流器最大功率控制 被引量：11
2
作者 张巍 尚晓磊 +2 位作者 周元钧 刘欣博 韩红伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期91-98,共8页
航空电力作动器是未来多电飞机电网的重要负载,具有功率大范围快速变化的用电特性,被称为动态负载。为获得好的用电性能,本论文研究了适用于电力作动器的PWM整流控制技术,提出了一种最大功率输出的控制方法。该控制方案解决了负载电流... 航空电力作动器是未来多电飞机电网的重要负载,具有功率大范围快速变化的用电特性,被称为动态负载。为获得好的用电性能,本论文研究了适用于电力作动器的PWM整流控制技术,提出了一种最大功率输出的控制方法。该控制方案解决了负载电流大范围变化时,整流器输出电压动态压降较大,甚至不稳定的问题。论文分析了航空电力作动器的负载特性及其对供电电源的影响,论述了基于最大功率输出控制的三相PWM整流器的设计思想和系统结构。通过仿真,将提出的最大功率控制方案与传统的双闭环PI控制器的控制效果进行了比较。并用一台10kW电力作动器样机作为负载进行了实验验证。仿真和实验结果表明,这种控制器可在一定程度上提高整流器的输出功率,对大范围变化的动态负载有更好的控制性能。 展开更多
关键词 航空电源 电力作动器 PWM整流器 最大功率控制 动态负载 空间矢量脉宽调制
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飞机电力作动器半实物仿真技术研究 被引量：1
3
作者 张熙 周元钧 《电力电子》 2007年第5期12-14,23,共4页
飞机电力作动器是未来飞机电源系统的重要负载,对电源系统的质量和稳定性问题有很大影响,通常要在电力系统全集成之前进行半实物仿真。本文首先介绍该种飞机电力作动器半实物仿真理论实现方法,然后具体通过电力作动器动态功率特性、恒... 飞机电力作动器是未来飞机电源系统的重要负载,对电源系统的质量和稳定性问题有很大影响,通常要在电力系统全集成之前进行半实物仿真。本文首先介绍该种飞机电力作动器半实物仿真理论实现方法,然后具体通过电力作动器动态功率特性、恒功率特性、电源输入阻抗特性及电磁兼容性几个方面对该方法的可行性进行了一定程度的论证,最后介绍了该种飞机电力作动器半实物仿真具体的硬件实现方法。 展开更多
关键词 半实物仿真 电力作动器 功率仿真 EMI滤波器
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多机电作动器同步控制器设计与实现 被引量：1
4
作者 王德义 付永领 《机床与液压》 北大核心 2015年第7期127-130,共4页
机电作动系统是飞机电传操纵系统的执行机构,是飞行控制系统中的重要组成部分,是多电-全电飞机的发展方向。机电作动系统在驱动飞行器舵面时,需要多个(一般3个以上)机电作动器采用力综合方式工作,这样会产生不同步问题,鉴于此,提出一种... 机电作动系统是飞机电传操纵系统的执行机构,是飞行控制系统中的重要组成部分,是多电-全电飞机的发展方向。机电作动系统在驱动飞行器舵面时,需要多个(一般3个以上)机电作动器采用力综合方式工作,这样会产生不同步问题,鉴于此,提出一种改进型同步控制方案,并通过同步控制器实现同步控制策略。该控制策略综合主从和等同控制的各自优势,并通过优化比较器提高同步控制性能。控制器的实现则基于可编程逻辑单元,通过并行总线进行数据交互,将并行总线控制器与同步控制有效结合。实际应用表明:目前控制器工作良好,提高了现有同步控制器的实时性和可靠性。 展开更多
关键词 电力作动器 机电作动器 功率电传 同步控制 并行总线
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双余度电力作动器浅析
5
作者 周琼 《荆门大学学报》 1997年第1期34-43,共10页
本文针对航空工业飞机舵面控制系统中采用的液压服机构存在的缺点，采用双余度电力作动器代替传统的液压伺服机构，并对双余度电力作动器的工作原理、数学模型进行分析和推导，预示此项研究具有广阔的前景。
关键词 双余度 电力作动器 飞行器 控制系统
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并行独立控制策略下消振电力作动器系统
6
作者 郝振洋 张凤婷 +1 位作者 杨健 曹鑫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期366-380,共15页
传统消振电力作动器采用交叉耦合控制策略实现输出力伺服控制,但该控制策略存在耦合控制项,影响输出力响应的快速性、准确性,降低了作动器的减振效率;同时在直流(DC)母线侧产生不满足国军标要求的冲击电压,直接威胁了直升机的飞行安全... 传统消振电力作动器采用交叉耦合控制策略实现输出力伺服控制,但该控制策略存在耦合控制项,影响输出力响应的快速性、准确性,降低了作动器的减振效率;同时在直流(DC)母线侧产生不满足国军标要求的冲击电压,直接威胁了直升机的飞行安全。基于此,提出了并行独立控制策略下的消振电力作动器伺服控制系统,首先对系统的给定输出力进行解耦设计,以实现系统多电机并行独立运行。其次,利用主导极点法和最大灵敏度法分别从时域和频域角度设计系统的动稳态特性及鲁棒性。最后,搭建实验平台进行控制策略对比,标幺化实验数据表明,系统在变方向时响应精度提升3.6%,响应时间减少40%;在变相位时响应精度提升1.5%,响应时间减少31%;直流母线侧的电压冲击值减少了8 V,进而验证了并行独立控制策略的有效性及其优势。 展开更多
关键词 消振电力作动器 多电机同步控制 并行独立控制策略 交叉耦合控制策略 电压冲击
原文传递
基于x-LMS算法的直升机主动消振电力作动器系统研究
7
作者 郝振洋 杨健 +2 位作者 张嘉文 曹鑫 王涛 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2024年第1期53-65,共13页
直升机前飞时,气动环境会导致不同方位角的桨叶出现气动载荷的瞬间不对称,通过基础结构传递会在机身形成大幅度的低频振动。为了消除多方向幅值变化的振动力,利用结构响应主动控制原理,设计了基于x-LMS算法的主动消振电力作动器系统,并... 直升机前飞时,气动环境会导致不同方位角的桨叶出现气动载荷的瞬间不对称,通过基础结构传递会在机身形成大幅度的低频振动。为了消除多方向幅值变化的振动力,利用结构响应主动控制原理,设计了基于x-LMS算法的主动消振电力作动器系统,并进行了减振实验。首先,通过比较确定了单台作动器中两台电机同向旋转的方案。通过两台作动器的组合使用,推导出输出力的数学模型。其次,采用负载相位差交叉耦合的控制策略设计系统控制框图。针对存在耦合的相位外环,通过回差阵特征值法确定满足系统稳定裕度要求的参数范围,再根据灵敏度函数和输入跟踪性能在所得的参数稳定域内寻找最优解。然后,提出了基于x-LMS算法的直升机主动振动控制系统,并通过仿真验证了该系统的减振效果。最后,研制的实验样机进行了动稳态实验以及减振实验,验证了系统的实际减振效果。 展开更多
关键词 结构响应主动控制 消振电力作动器 回差阵特征值法 x-LMS算法
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消振电力作动器用位置环解耦控制策略 被引量：3
8
作者 郝振洋 王涛 +1 位作者 曹鑫 朱涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期599-614,共16页
消振电力作动器采用四台电机各自独立驱动四个偏心质量块的形式实现减振,传统的并行控制策略会因为在系统输出端存在强耦合而导致控制效果不佳。针对以上问题,首先建立了作动器输出力的数学模型,提出了消振电力作动器用位置环解耦控制策... 消振电力作动器采用四台电机各自独立驱动四个偏心质量块的形式实现减振,传统的并行控制策略会因为在系统输出端存在强耦合而导致控制效果不佳。针对以上问题,首先建立了作动器输出力的数学模型,提出了消振电力作动器用位置环解耦控制策略,并将广义频率法和主导极点法相结合应用于控制系统的参数设计上。然后,分析了系统的动态性能,并通过回差矩阵奇异值法等稳定裕度量测方法计算出了解耦控制系统的稳定裕度,结果表明本文所设计的系统具有良好的动态特性和鲁棒性。最后,研制出了原理样机,实验验证了控制策略的有效性和参数设计的合理性。 展开更多
关键词 消振电力作动器 解耦控制 主导极点法 广义频率法 回差矩阵奇异值法
原文传递
旋转偏心质量块式消振电力作动器建模与控制 被引量：1
9
作者 郝振洋 王涛 +2 位作者 曹鑫 甘渊 俞强 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期209-219,共11页
直升机等非固定翼飞行器在飞行状态时由桨叶旋转所产生的周期性低频振动会通过刚性机体传递至驾驶舱、航空发动机以及起落架等部位,会造成机体的持续振动,严重时会影响驾驶员的生命安全。提出了旋转偏心质量块式消振电力作动器,并开展... 直升机等非固定翼飞行器在飞行状态时由桨叶旋转所产生的周期性低频振动会通过刚性机体传递至驾驶舱、航空发动机以及起落架等部位,会造成机体的持续振动,严重时会影响驾驶员的生命安全。提出了旋转偏心质量块式消振电力作动器,并开展了控制方法研究。从理论上推导了旋转偏心质量块式消振电力作动器的输出力模型以及负载转矩模型;提出基于双电机并行独立控制的电力作动器输出力伺服控制策略,在复频域进行了稳定性分析,并针对正弦波非线性负载扰动带来的转矩脉动问题,对双电机并行独立控制策略展开了优化设计,通过负载前馈控制使系统具备良好的鲁棒性和抗干扰性;研制了重量为14 kg的实验样机并完成了优化控制策略前后电力作动器稳态、动态性能的对比验证实验。结果表明,优化控制策略下的作动器输出力动稳态性能满足各项技术指标要求。 展开更多
关键词 振动控制 消振电力作动器 并行独立控制 负载前馈控制 鲁棒性
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SAPWM整流技术在航空电力作动器上的应用 被引量：1
10
作者 张巍 周元钧 《电力电子》 2008年第6期35-38,共4页
本文提出了将一种新的SAPWM(Saddle Pulse Width Modulation)整流器应用到航空电力作动器来将115V/ 400Hz交流电变换为280V直流电。文中通过仿真将SAPWM整流器和SPWM整流器做了对比,证明了SAPWM整流器在高输出功率方面的优势。同样也证... 本文提出了将一种新的SAPWM(Saddle Pulse Width Modulation)整流器应用到航空电力作动器来将115V/ 400Hz交流电变换为280V直流电。文中通过仿真将SAPWM整流器和SPWM整流器做了对比,证明了SAPWM整流器在高输出功率方面的优势。同样也证明了SAPWM整流技术可以更好地控制大范围变化的负载电流。本文将一个10kW的电力作动器控制过程的功率剖面作为例子研究了SAPWM整流器的设计和控制方法。通过仿真分析得出SAPWM整流器可以得到低的谐波分量和高的功率因数。最后得出SAPWM整流技术更适合航空电力作动器的应用。 展开更多
关键词 SPAWM 整流器 航空电力作动器
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