摘要：多电/全电飞机的关键技术之一就是飞控系统中的机电作动系统设计。在Ghosh和Bhadra所建立的电机键合图模型基础上,根据机电作动系统的原理和结构,应用功率键合图理论对机电作动系统各部件进行了研究,在此基础上建立起了机电作动系统的统一扩展键合图模型,并利用现有键合图软件对系统进行了仿真和分析。仿真结果符合预期的设计要求,为机电作动系统的优化设计提供了依据。

摘要：机电作动系统属于非线性、多变量、强耦合的系统,建模误差与干扰是不可避免存在的。因此提出了一种将未知输入观测器与自适应阈值相结合的故障检测方案。通过未知输入观测器使干扰从残差中完全解耦,降低外界对残差的影响,提高故障检测鲁棒性;同时考虑了固定阈值带来的高误报警率或漏检率,提出了用自适应阈值代替固定阈值,来对残差进行评价,在降低误报警率的同时,提高了故障检测率。最后基于机电作动系统三闭环Simulink模型,验证了算法的有效性。

摘要：研究多智能体技术在飞机机电作动系统中的应用问题。针对传统飞机机电作动系统协调控制准确性能差、抗干扰能力弱、自动化水平不高等问题,提出了一种基于多智能体的飞机机电作动系统协调控制策略。以单个机电作动器的舵面智能体为基础,构建了分体式机电作动系统多智能体系统结构,以飞机舵面偏转角度为协调变量,设计了分体式舵面同步联动控制策略及舵面协调偏转控制策略,在Matlab/Simulink中搭建了分体式舵面仿真模型及两个舵面间协调控制仿真模型。仿真结果表明,协调控制策略稳定性高,收敛速度快,提高了舵面协调控制的准确性及自动化水平。

摘要：机电作动器已经用于民航客机飞控舵面的控制,机电作动系统中传感器输出的正确性对系统正常工作影响较大,因此对传感器进行快速有效的故障检测非常必要。分析机电作动系统的传感器故障模式,针对当前故障检测在处理液态与非液态故障时所需信息多、检测时间长等问题,设计二级GA-BP神经网络对传感器故障模式进行诊断,对比分析了不同训练方式的神经网络方法,确定使用莱温伯格-马夸特学习方法的神经网络的故障诊断分类结果更加准确,并通过遗传算法对神经网络进行了优化。最后通过机电作动系统仿真实验平台验证该方法的有效性。创新之处在于采用了二级网络架构,快速检测液态故障与非液态故障,有效减少了网络故障检测的所需信息量和故障检测时间。

摘要：针对机电作动器中存在的非线性、多变量、强耦合等问题,利用自抗扰控制方法设计了一种位置伺服控制器。介绍了机电作动器的动力学模型,在控制器设计过程中将负载变化和未知时变扰动视为综合总扰动,并利用扩张状态观测器对综合扰动进行观测并给予补偿。数值仿真结果表明,提出的控制器具有较强的鲁棒性,能满足系统对快速性和准确性的要求,而且能够有效抑制负载变化和不确定性扰动。

摘要：飞控系统采用机电作动成为多电/全电飞机的主要特征,飞控机电作动系统的故障模式复杂、故障影响不确定,是符合性验证和适航审查的重点。为了解决不同故障模式的故障注入试验层级不确定的问题,对机电作动系统中的典型故障模式进行故障机理和建模方法研究,考虑系统中非线性和不同系统设计的影响来开展故障注入和影响仿真分析。研究结果表明,轴承卡顿、载荷路径结构故障对系统的影响只与此故障类型相关,符合性验证和适航审定时仅需从舵面级注入故障;而电机绕组短路、传动机构间隙过大对系统的影响不确定,同非线性和具体系统设计相关,需要从系统内部进行故障注入。

摘要：机电作动系统已经用于民航客机飞控舵面的控制,其中传感器输出的正确性对系统正常工作影响较大,因此对传感器的故障检测非常必要。本文分析了机电作动系统的传感器类型和故障模式,研究设计了BP神经网络对传感器故障进行检测和识别,并对不同训练方式的神经网络方法进行对比,确定了使用莱温伯格-马夸特学习方法的BP神经网络的故障检测分类结果更加准确,最后通过机电作动系统联合仿真实验平台验证了该方法的有效性。该方法可以支持传感器故障检测和系统健康管理。

摘要：为了满足航空机电类产品体积小、重量轻、可靠性高的要求,文章设计了一种航空用电磁离合器。以某型自动油门执行机构为例,介绍了该种电磁离合器的功能,并详细分析了电磁离合器的设计方案和工作过程。研究表明,铜—陶瓷摩擦副电磁离合器在满足结构连接、力矩传输的功能下,性能可靠,结构简单紧凑,缩减了体积和重量。

摘要：针对机电作动系统在低速阶段摩擦非线性明显且同时存在其他干扰,易导致系统跟踪精度、稳定性下降这一问题,设计基于非线性观测器摩擦补偿的自适应鲁棒控制器.针对摩擦非线性,利用LuGre摩擦模型描述系统的摩擦现象,提出非线性观测器对模型的内部摩擦状态进行观测.针对系统摩擦系数、转动惯量及其他不确定性参数,设计参数自适应律进行估计.利用前馈补偿的方法,对摩擦非线性和参数不确定性进行补偿,设计鲁棒项克服系统的其他扰动.利用Lyapunov稳定性定理证明了提出的控制器在存在扰动的情况下可以实现系统的有界稳定性.实验结果表明,提出的控制器具有较高的控制精度与较强的鲁棒性,跟踪精度较传统的PID控制器提高了一个数量级.

摘要：双余度主-主模式机电作动系统的位置跟踪过程始终存在对伺服系统安全性不利的力纷争问题,为了更好地抑制力纷争需要解析力纷争的作用机理,确定系统参数对力纷争的影响机理和规律。通过理论分析得到力纷争影响参数,通过蒙特卡罗仿真实验研究了各参数对系统动态力纷争和静态力纷争产生的影响,并对参数进行了力纷争影响的敏感性分析,确定对系统力纷争影响最大的几类因素:位置信号断续、位置信号偏置、位置传感器延迟、传动间隙,为飞控系统力均衡控制方法的设计和系统的符合性验证提供了参考依据。