航天大功率电动伺服系统功率驱动设计及验证技术 被引量：1

1

作者 崔业兵 冯伟 +2 位作者 姚尧 蔡福门 牟筱宁 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第5期51-57,共7页

针对运载火箭30 kW以上功率等级电动伺服控制驱动器的研制要求,设计了一种强环境适应的大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率驱动模组。通过对火箭固体助推发动机工作环境分析,设计了基于光耦驱动器件的功率驱动与保护电路;为有效提升功... 针对运载火箭30 kW以上功率等级电动伺服控制驱动器的研制要求,设计了一种强环境适应的大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率驱动模组。通过对火箭固体助推发动机工作环境分析,设计了基于光耦驱动器件的功率驱动与保护电路;为有效提升功率驱动模组在高压大电流工作时的可靠性,采用降低功率主回路杂散电感与IGBT有源钳位闭环控制相结合的方法,有效抑制IGBT在大电流关断时的电压尖峰;通过对动力电进行滤波处理,有效解决高压高频信号通过线缆传输时对控制驱动器内、外部的电磁干扰问题;通过IGBT功率驱动电路的单双脉冲测试及连续功率测试,有效验证IGBT功率驱动模组的高压驱动能力,为大功率电动伺服系统的可靠性提供技术支撑。 展开更多

关键词 电动伺服系统 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 有源钳位 电磁干扰 脉冲测试

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火箭TVC伺服系统频率特性测试算法研究

2

作者 钱昌年 姜晨维 傅俊勇 《航天控制》 CSCD 北大核心 2016年第3期14-18,25,共6页

总结归纳了火箭TVC(Thrust Vector Control)伺服系统常用频率特性测试方法的原理和特点,发现了相关分析法和传统最小二乘拟合法的等价性质。提出一种改进的最小二乘拟合法,通过引入高次项使算法具有了对复杂漂移干扰的处理能力。定义了... 总结归纳了火箭TVC(Thrust Vector Control)伺服系统常用频率特性测试方法的原理和特点,发现了相关分析法和传统最小二乘拟合法的等价性质。提出一种改进的最小二乘拟合法,通过引入高次项使算法具有了对复杂漂移干扰的处理能力。定义了算法的评价准则,使用数值仿真分析了4种测试算法的性能,得出了不同算法在不同场合的适用性结论,仿真结果表明在复杂漂移干扰下本文提出的新算法精度高于其他3种传统算法。 展开更多

关键词 TVC伺服系统 频率特性 相关分析法 最小二乘拟合法

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基于模拟负载变化的运载火箭伺服系统动态特性研究

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作者 李泽宸 李雨清 +2 位作者 李勇 冯加印 王宏辰 《航天制造技术》 2023年第2期10-15,共6页

针对伺服系统负载环境下的性能测试需求,设计一种可同时施加常值力矩、惯性力矩、弹性力矩以及摩擦力矩,且可完成产品安装刚度调节的负载模拟系统,并完成其结构子系统、液压子系统及电气子系统的方案设计,同时开展了模拟负载变化对伺服... 针对伺服系统负载环境下的性能测试需求,设计一种可同时施加常值力矩、惯性力矩、弹性力矩以及摩擦力矩,且可完成产品安装刚度调节的负载模拟系统,并完成其结构子系统、液压子系统及电气子系统的方案设计,同时开展了模拟负载变化对伺服系统动态特性的影响分析。在完成负载模拟系统数学模型的建立后,通过搭建Simulink仿真模型分析了惯量、负载力矩以及刚度对伺服系统角位移动态特性的影响。其中,惯量的增大导致谐振峰位置前移且幅值增大,常值力矩和摩擦力矩对谐振峰位置无影响,但其数值增大引起幅值的降低,而刚度增大会导致谐振峰位置明显后移。通过将该仿真结果与伺服系统动态特性的指标要求相结合,为负载模拟系统的设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 伺服系统 负载模拟系统 负载力矩 动态特性 数学模型

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基于AMESim主平台的Simulink/Flowmaster联合仿真技术研究

4

作者 周文璋 张鑫彬 +1 位作者 鲜亚平 陈勇 《上海航天》 CSCD 2017年第1期121-126,共6页

为更简便地实现AMESim,Simulink,Flowmaster三个软件平台的联合仿真,提出了一种基于AMESim主平台的Simulink/Flowmaster联合仿真方案,用AMESim平台调用Simulink模块接口以及AMESim/Flowmaster平台提供的二次开发的功能实现AMESim,Simuli... 为更简便地实现AMESim,Simulink,Flowmaster三个软件平台的联合仿真,提出了一种基于AMESim主平台的Simulink/Flowmaster联合仿真方案,用AMESim平台调用Simulink模块接口以及AMESim/Flowmaster平台提供的二次开发的功能实现AMESim,Simulink,Flowmaster三个软件的联合仿真。先进行AMESim/Simulink平台间通信,通过两者间的软件接口将Simulink模块导出为AMESim可调用模块,实现联合。再进行AMESim/Flowmaster平台间联合,因AMESim/Flowmaster平台间无直接接口,用这两个软件提供的二次开发功能,通过读写数据库实现两者的数据通信,其中与读写数据库通信相关的函数库需提前开发。再次建立三个平台各自的模块,实现三者的联合仿真。案例证明了该联合仿真系统的可行性。该法可用于类似平台间的联合。 展开更多

关键词 联合仿真 AMESIM 主平台 SIMULINK 平台 Flowmaster 平台 接口 二次开发 元件模型

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航天电液伺服机构多余物控制研究 被引量：1

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作者 冯绮雯 吴戈 +2 位作者 陆燕华 张驰宇 李文顶 《质量与可靠性》 2023年第2期8-13,共6页

污染防治与多余物防控是提升航天产品质量的重要手段,针对航天电液伺服机构工作及使用特点,对产品的固体、液体、气体污染危害开展全面的研究分析工作,列出源头清单,逐个实施控制措施。通过设计、过程控制、管理等手段对多余物进行全要... 污染防治与多余物防控是提升航天产品质量的重要手段,针对航天电液伺服机构工作及使用特点,对产品的固体、液体、气体污染危害开展全面的研究分析工作,列出源头清单,逐个实施控制措施。通过设计、过程控制、管理等手段对多余物进行全要素控制,设计时将多余物控制作为优化设计的重要因素,按产品研制过程对多余物的风险环节逐一梳理并制定措施,管理上针对多余物开展原因分类分析并加强管控。综合采用高效的控制方法及工具,通过吸收、借鉴、探索与总结,研究适合航天产品的污染防控及多余物控制方法,并通过实践进行验证。 展开更多

关键词 火箭 电液伺服机构 多余物 污染危害 多余物控制

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压电叠堆执行器迟滞建模与前馈补偿研究 被引量：10

6

作者 朱斌 朱玉川 +2 位作者 李宇阳 王晓露 张鑫彬 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期38-41,46,共5页

针对压电叠堆执行器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,结合非对称静态Bouc-Wen迟滞模型,建立了压电叠堆执行器动态迟滞模型,并采用粒子群算法辨识出6个模型参数。为提高压电叠堆执行器动态位移输出精度,进一步推导出压电叠堆执行器迟... 针对压电叠堆执行器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,结合非对称静态Bouc-Wen迟滞模型,建立了压电叠堆执行器动态迟滞模型,并采用粒子群算法辨识出6个模型参数。为提高压电叠堆执行器动态位移输出精度,进一步推导出压电叠堆执行器迟滞逆模型,最终在此基础上对压电叠堆执行器进行前馈补偿研究。仿真与实验结果对比表明,在0~120V峰值电压与0~500Hz激励频率内,所建立的动态迟滞模型能够较好地描述与预测压电叠堆执行器的动态输出位移。前馈补偿实验研究结果表明,利用所建的迟滞逆模型补偿后,压电叠堆执行器的滞环减小,输出位移非线性度下降约3%。 展开更多

关键词 压电叠堆 迟滞 执行器 BOUC-WEN模型 前馈补偿

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重型车线控液压制动系统动力学分析与控制 被引量：3

7

作者 李宇柔 金智林 +1 位作者 王晓露 张鑫彬 《动力学与控制学报》 2021年第3期15-21,共7页

针对重型车的主动安全性能问题,进行重型车制动过程线控液压制动系统的动态性能研究;分析了重型车线控液压制动系统的原理架构及工作模式,对系统的关键液压部件进行数学建模,在AMESim软件环境中建立了重型车线控液压制动系统的液压模型... 针对重型车的主动安全性能问题,进行重型车制动过程线控液压制动系统的动态性能研究;分析了重型车线控液压制动系统的原理架构及工作模式,对系统的关键液压部件进行数学建模,在AMESim软件环境中建立了重型车线控液压制动系统的液压模型;设计了蓄能器压力保持控制策略及基于PID算法的轮缸压力跟随控制策略;将控制策略嵌入电子控制单元,研制了HBW试验台架;模拟典型制动工况,进行了重型车轮缸压力动态特性仿真及试验验证.结果表明所建立的液压模型准确,且重型车线控液压制动系统动态响应速度快,控制精度高. 展开更多

关键词 线控液压制动 重型车 动态性能 试验验证

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基于Simulink主平台的AMESim/Flowmaster联合仿真技术 被引量：1

8

作者 张鑫彬 鲜亚平 +1 位作者 周文璋 陈勇 《兵工自动化》 2016年第9期45-49,共5页

为了提高航天系统的整体性能,需要更加精确的控制算法,而联合仿真利用各自平台的优势,提供了更加精确的系统模型,也使得研究的算法更具有真实性和实用性。通过对Simulink、AMESim和Flowmaster 3个软件进行大量研究,提出基于Simulink主... 为了提高航天系统的整体性能,需要更加精确的控制算法,而联合仿真利用各自平台的优势,提供了更加精确的系统模型,也使得研究的算法更具有真实性和实用性。通过对Simulink、AMESim和Flowmaster 3个软件进行大量研究,提出基于Simulink主平台的AMESim/Flowmaster联合仿真方案。这种联合仿真技术是利用Simlink和AMESim/flowmaster的接口来调用AMESim/Flowmaster的系统模块,并给出Simulink和AMESim/Flowmaster每个接口的详细实现步骤,同时也实现了一个联合仿真案例。研究结果表明,该研究解决了仿真接口模型兼容性和扩展性问题。 展开更多

关键词 AMESIM SIMULINK Flowmaster 接口 控制算法 联合仿真

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非工作状态下电液伺服机构运动分析 被引量：2

9

作者 傅俊勇 夏忠 郭加利 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期957-964,共8页

针对电液伺服机构安装到运载火箭后存在非工作状态下承受外力并产生被动运动的现状,分析伺服机构的受力情况并构建内部液体流动回路,研究非工作状态下伺服机构在外力作用时的运动特性。发现伺服阀零位特性以及伺服机构高压回路密封性能... 针对电液伺服机构安装到运载火箭后存在非工作状态下承受外力并产生被动运动的现状,分析伺服机构的受力情况并构建内部液体流动回路,研究非工作状态下伺服机构在外力作用时的运动特性。发现伺服阀零位特性以及伺服机构高压回路密封性能是影响伺服机构非工作状态下运动特性的主要因素。在外力作用下发生运动时油缸某一侧往往处于抽真空状态。使用零位特性良好的伺服阀以及高压回路泄漏小的伺服机构,在外力作用下将处于双向不动或单向可动的状况。利用典型产品开展了物理试验,验证了结论的有效性。 展开更多

关键词 电液伺服机构 电液伺服阀 推力矢量控制 运载火箭 运动分析

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压电叠堆电静液作动器Simscape模型与实验研究

10

作者 朱斌 朱玉川 +2 位作者 罗樟 王晓露 张鑫彬 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第6期821-824,共4页

将海德福斯螺纹插装换向阀集成到压电叠堆电静液作动器中,形成一体化集成式双向运动的压电叠堆电静液作动器。基于压电叠堆电静液作动器的物理系统,采用Simscape搭建压电叠堆电静液作动器系统模型。对比了在不同蓄能器偏压、不同电压峰... 将海德福斯螺纹插装换向阀集成到压电叠堆电静液作动器中,形成一体化集成式双向运动的压电叠堆电静液作动器。基于压电叠堆电静液作动器的物理系统,采用Simscape搭建压电叠堆电静液作动器系统模型。对比了在不同蓄能器偏压、不同电压峰值条件作用下,压电叠堆电静液作动器的实验输出流量与仿真输出流量;以及换向阀换向周期为4s时,压电叠堆电静液作动器的实验输出位移与仿真输出位移,验证了搭建的Simscape模型的准确性。在系统模型得到验证的基础上,分析发现阀片的回流现象是造成压电叠堆电静液作动器在高频驱动时输出流量衰减的原因。 展开更多

关键词 压电叠堆 电静液作动器 Simscape 双向 回流现象

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电液伺服机构溢流阀节流口制造参数优化分析

11

作者 王朝阳 唐庸 +3 位作者 夏忠 李芳 房成 潘乐 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第S01期171-178,共8页

电液伺服机构工作压力由溢流阀调定,其配套的溢流阀性能合格、稳定性对伺服机构整机性能有重要影响。针对溢流阀在研制过程中存在的压力超调、波动大和自振问题,为保证阀门开口稳定性,对节流口制造工艺参数展开优化分析。采用计算流体力... 电液伺服机构工作压力由溢流阀调定,其配套的溢流阀性能合格、稳定性对伺服机构整机性能有重要影响。针对溢流阀在研制过程中存在的压力超调、波动大和自振问题,为保证阀门开口稳定性,对节流口制造工艺参数展开优化分析。采用计算流体力学(CFD)计算流体力学的研究方法,建立圆形、方形节流口形式结构的溢流阀模型,采用航空液压油单相体系,选用Reynolds应用模型,分析阀芯内的流场静态特性,检测到方形节流口处流体压力分布均匀。同时使用阀门综合试验台,对2种结构的启动压力和关闭流量进行试验研究。结果表明:槽宽0.3 mm的节流口结构为方孔形式,有效地改善了溢流阀开启特性,确保伺服机构的工作压力平稳,性能稳定。 展开更多

关键词 电液伺服机构 溢流阀 节流口 优化 数值模拟 试验研究

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自适应滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制 被引量：6

12

作者 李雪恺 陈勇 +1 位作者 张鑫彬 鲜亚平 《兵工自动化》 2016年第9期73-77,共5页

为准确获取永磁同步电机转速与转子的位置信息,提出一种自适应滑模观测器对电机的转子位置和速度进行估算。通过对自适应切换函数、自适应低通滤波器、转子角度估算误差补偿等改进滑模观测器。仿真分析表明:该方法能快速和准确地跟踪电... 为准确获取永磁同步电机转速与转子的位置信息,提出一种自适应滑模观测器对电机的转子位置和速度进行估算。通过对自适应切换函数、自适应低通滤波器、转子角度估算误差补偿等改进滑模观测器。仿真分析表明:该方法能快速和准确地跟踪电机转子的位置和速度,系统性能良好。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 自适应 无传感器控制

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