民机液压原理性验证系统研究

摘要

我国民用航空运输业正在快速发展，而所需的民用飞机几乎全部靠引进国外的产品，为改善这一局面，我国正大力研制自己的民用客机。民机液压系统在整个民机系统中起着非常重要的作用，其研制成败关系着我国大飞机事业成败。目前国内专门针对民用飞机液压系统的研究平台比较匮乏，研究基础很薄弱，制约着我国大飞机事业的发展，因此，很有必要开发专门针对民用飞机的液压系统原理验证试验平台。民机液压验证系统项目正是在这一大背景下展开的。
　　民机液压验证系统试验平台选用28MPa的工作压力，配有1＃、2#、3#共3套液压系统以及分布式电液作动器EBHA，总共有4条有效的能源通道，并且采用了双向PTU来增强系统可靠性;将负载按其运作过程中的流量需求是否对称分别用对称负载、不对称负载来单独加以模拟。试验平台可用来对采用不同压力等级（低于28MPa）、不同配置型式的飞机液压系统原理进行验证，为民机液压系统开发提供有效的平台支撑。
　　论文主要分6章进行阐述，分别从以下几个面来展开研究:
　　第1章，首先对民机液压系统进行了简单介绍，对国内外研究现状及未来发展趋势进行了调研，通过调研结果知道国内外差距非常大，指出了开展相关研究的意义。结合项目需求，分析了民机液压验证系统的研究内容及其中涉及到的关键技术。
　　第2章，参考当前主流民用飞机液压系统布局及配置特点，重点从系统工作压力等级选取、负载特性分析及模拟方案设计、泵源模拟方案设计、油箱模拟方案设计这几个方面来开发民机验证系统的液压系统，并对实现后液压系统实物图进行了简单说明，对实际调试过程中遇到的问题进行了总结。
　　第3章，分析了民机整个飞行过程中的不同飞行剖面的液压系统的4种典型工况，开发了液压系统中主要部件的控制逻辑。通过分析系统中的信号采集量与控制对象，开发了试验平台的测控系统。最后结合液压控制逻辑及测控系统的硬件平台，开发了民机液压验证系统的综合管理软件。
　　第4章，分别对系统中的对称负载与不对称负载的特性在AMEsim中进行了仿真分析，着重研究了2#系统模拟飞机起落架液压作动器受力的不对称负载的力加载的多余力特性，提出了补偿多余力的控制策略，并通过Simulink和AMEsim的联合仿真对控制策略的有效性进行了验证。
　　第5章，在现阶段的试验平台上开展多方面的实验，对系统原理及液压部件的控制逻辑进行了验证，检验了负载模拟方案的有效性，对多余力补偿算法的实际效果进行了研究。接着，对系统中各组件的逻辑功能进行了分析，在此基础上对实验平台的可靠性进行了分析。
　　第6章，对论文内容进行了归纳总结，并对后续工作进了展望。

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致谢

摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 民机液压系统概述

1．2 研究意义

1．3 研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 课题研究内容

1．5 关键技术

1．6 本章小结

第2章 民机液压验证平台液压系统开发

2．1 需求分析

2．1．1 主流民机的液压系统布局

2．1．2 设计依据

2．2 民机液压验证系统开发

2．2．1 系统压力等级

2．2．2 负载模拟方案

2．2．3 泵源系统模拟方案

2．2．4 油箱组件模拟方案

2．2．5 PTU组件模拟方案

2．2．6 系统液压原理及整体布局

2．3 液压系统实现

2．3．1 系统整体实现

2．3．2 负载

2．3．3 临时油源

2．3．4 经验总结

2．4 本章小结

第3章 民机液压综合管理系统开发

3．1 液压控制逻辑开发

3．1．1 飞机液压系统典型工况

3．1．2 主要部件的控制逻辑设计

3．1．3 信号来源说明

3．2 测控系统开发

3．2．1 数采方案设计

3．2．2 控制系统方案设计

3．3 综合管理软件开发

3．3．1 测试软件

3．3．2 综合控制软件

3．4 系统实现

3．5 本章小结

第4章 不对称负载特性分析

4．1 不对称负载建模

4．1．1 电液位置伺服系统建模

4．1．2 电液力加载伺服系统建模

4．1．3 不对称负载整体建模

4．2 多余力分瓶

4．2．1 多余力简介

4．2．2 多余力特性

4．2．3 多余力补偿分析

4．3 系统仿真分析

4．3．1 联合仿真建模

4．3．2 仿真分析

4．4 本章小结

第5章 系统实验研究与可靠性分析

5．1 实验研究

5．1．1 压力脉动实验分析

5．1．2 对称负载流量模拟实验

5．1．3 不对称负载模拟实验

5．1．4 控制逻辑验证实验

5．2 液压系统可靠性分析

5．2．1 可靠性分析说明

5．2．2 部件失效率估计

5．2．3 各液压系统可靠性分析

5．2．4 系统总体可靠性分析

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

作者简介