1989年度《航空精密机械工程》索引目录

专栏期数姓名页码《研究成果办没性器件动态性能测试方法及其设备一种新型的函数变换器高倍连续变倍体抢玲皿17惯导加速度计测试标定倾斜台控制系统的研究DST单轴数控转台DDC系统吊扇电机在线检测台模具零件的设计及2专维图形编程线加速度模拟转台液体静压系统的研究多通道伺服系统解祸实践 一汽直九桨毅疲劳试验机系统解祸M/P//E图形系统中向量汉字模块设计激光比长仪的研制EXAFS一I型扩展X射线吸收谱仪 电气工作原理一种新的动态显微镜电路角振动台的理论分析及干扰补偿的探讨聚乙烯醇光刻胶的研制郎需英李亚军崔玉凤王良诚温怀荣…     

三轴飞行模拟转台控制系统设计

本文简要介绍了三轴飞行模拟转台在直升机飞行控制系统地面模拟试验中的作用,重点阐述了三轴飞行模拟转台控制系统的基本原理、结构框图和系统设计要求,以及该转台控制软件的设计方法。     

电液复合伺服系统

 飞行模拟转台的伺服系统要求阀-马达组合的连续调速比很大（例如1100以上）,负载惯量大的（例如30千克·厘米·秒²）模拟转台只能采用电液伺服系统。本文介绍一种电液复合伺服系统,使阀-马达组合的调速比由原来的180提高到1800左右,系统的其它指标也有改善,满足了转台伺服系统的要求。 文章列举了国内用于模拟转台的马达的调速比,分析了柱塞式马达调速比低的原因及改善办法,提出了电液复合伺服系统。文中介绍了电液复合伺服系统的工作原理并进行了理论分析,推导出复合系统方块图及传递函数,对复合系统进行动态分析并与原系统对比。最后给出了一系列实验的典型数据和曲线。     

模拟转台拖动系统的优化设计

模拟转台是飞行器物理仿真实验中的主要仿真设备。随着飞行器性能的不断提高,对于模拟转台诸如:快速性、动态精度等性能指标提出了愈来愈高的要求,而在转台拖动系统设计中,一般延用的经典调节原理的设计方法不易得到一个十分理想的拖动系统。本文对于磁粉离合作为拖动部件的模拟转台提出了一种采用现代控制理论的方法,设计拖动系统的方案,首先建立被控对象的转台的状态方程模型,由于要求拖动系统能使转台运动跟踪给定的动态模型,所以是一个典型的跟踪问题。在此采用增广系统的方法,将状态跟踪问题转化为状态调节问题,然后在稳态二次型指标下进行优化设计,给出系统中的各个返馈与前馈系数,同时提出一种根据系统精度要求而确定二次型指标中的权系数的方法。从初步的系统数学仿真结果看:在快速性及跟踪精度方面都有很大的提高。     

液压仿真转台的PFC-PID串级控制

 针对三轴液压仿真转台系统难以获得精确数学模型,存在较大参数变化和各种干扰,常规控制方法难以获得良好控制效果的特点,找到一种适合三轴液压转台的预测函数控制(PFC)策略,并与PID控制相结合,提出PFC PID串级控制并应用于液压仿真转台系统。系统内回路采用PID控制克服各种干扰,内回路和液压仿真转台对象构成PFC的广义被控对象,对广义被控对象采用PFC控制拓展系统频宽,改善系统性能。对三轴液压仿真转台的仿真研究结果表明了该方法的有效性和优越性。     

介绍一个双极并行D/A转换器

本文所介绍的双极并行D/A转换器是用于QxT-01型数字式倾斜模拟转台中的主要部件之一。该转台是一台采用计算机进行控制的高精度多功能转台,转台的控制系统中需要一精度较高的D/A转换器,将数字控制信息转化为模拟电压,控制直流力矩电机,实现其高精度自动定位和伺服跟踪。     

三轴运动模拟转台的运动学和动力学

三轴运动模拟转台是惯性导航和飞行控制等测试当中使用的大型精密测试设备。高精度三轴转台的研制工作和转台的使用都要求对三自由度运动转台的运动学和动力学进行表达和描述。本文采用一种通用的、系统的向量和旋转矩阵的表达算法,对三轴转台的运动学进行了描述,给出了由转台的三个转角求转台方位的解,以及反之,由转台方位求三个转角的解;并且,运用了在级联刚体动力学中发展了的牛顿——尤拉方程,推导出三轴台的动力学方程,给出了在不同程度的三种结构假设条件下的转台动力学的具体的解析表达式。     

三轴转台误差源对陀螺加速度表测试的影响

分析了三轴转台设备误差源;讨论了转台误差对陀螺加速度表测试精度的影响。根据陀螺加速度表的输入输出模型,建立了转台误差对陀螺加速度表系数辨识影响的数学表达式。     

高精度加速度计阈值的重力二次细分测试方法

高精度导航系统和微重力测量系统对于加速度计有高精度的阈值指标需 求,传统测试方法难以完成高精度加速度计的阈值测试。对此,提出了一种新的加速度 计阈值测试方法。采用对重力加速度二次细分的方法,激励出微小的加速度输入,通过 将加速度计实际输出的微小加速度测量结果和理论值进行对比,得出加速度计的阈值指 标,并结合理论分析给出了此阈值测试方法的测试精度。最后,对此加速度计阈值测试 方法进行了仿真与实验验证,仿真结果表明此方法采用姿态精度2″的转台可以实现指标 为5.7685×10-8g 的加速度计阈值测试;实验结果证明此测试方法有效。     

带惯性负载的阀控马达随动系统的非线性仿真

本文以 YMT-S型三轴飞行模拟转台为例,对带惯性负载的阀控马达随动系统的非线性进行了模拟计算机仿真。时间比例尺取 m=100。仿真的液压元件为:3 F 电液伺服阀和 YCM-27径向柱塞式液压伺服马达。通过模拟计算机仿真,观察了伺服阀的死区、磁滞与摩擦造成的滞环,流量与压力间的平方根律造成的非线性增益,阻尼非线性:伺服马达的库仑摩擦;转台刚度以及传动间隙对系统的影响。该系统结构如示意图1:本文第一部分为结构图及模拟计算机图的建立;第二部分为系统仿真结果与分析。     

飞行模拟转台伺服系统的改进

 在研制YMT-S1型飞行模拟转台（以下简称转台）的过程中,作者对转台的伺服系统作了大量的实验研究,在原有伺服系统的基础上进行了改进设计,构成了“双速”伺服系统、包含速度微分反馈的速度系统及位置系统、“综合”控制伺服系统。 实验证明:三种伺服系统对提高转台的技术性能有明显效果。 本文介绍了这三种伺服系统的构成、工作原理及效果。     

基于VC++和CVI的光纤陀螺测斜仪自动化标定与测试系统

针对光纤陀螺测斜仪的标定和导航精度测试,设计了一种自动化标定与测试系统.该系统利用高精度转台作为运动控制设备,数据采集盒以FPGA和DSP作为硬件核心,标定软件采用VC++作为开发平台,转台控制软件采用LabWinows/CVI作为开发平台,两个软件之间通过基于以太网的UDP协议进行通信.通过测试表明,该系统有效降低了人为因素引入的标定参数误差,提高了导航精度,并缩短了标定与精度验证的时间.     

一种惯导测试转台摩擦力模型及其参数辨识方法

针对转台运动系统中存在的摩擦力环节及其特性提出了一种静态摩擦力模型及其参数辨识方法,该模型克服了库伦摩擦模型的不连续性,并利用该模型对摩擦力在转台伺服系统中的影响,进行了仿真分析及试验对比。结果表明,该摩擦力模型可充分描述摩擦力对转台伺服系统运动性能的影响,为进一步提高系统的运动性能提供了一个研究基础。     

航空发动机动态姿态仿真测试台架设计

为了更真实全面地仿真航空发动机的使用状态,研制了一种用于小型航空发动机整机动态姿态仿真测试的台架。该台 架具有横滚和俯仰2个自由度,可提供位置、速率及摇摆等功能,采用伺服电机带动齿轮组件和蜗轮蜗杆进行驱动,并具备排气装 置。设计结果表明：动态姿态模拟转台速度可达30°/s,加速度可达50°/s2,运动范围为±175°,定位精度实测优于±0.12°;可以任何 位置为中心做正弦、梯形、三角波等形式的运动。该设备的研制可进一步提高地面试验的仿真精度,有利于发动机检测技术的发展。     

一种新的干扰力矩补偿方法在测试转台中的应用

为提高转台位置跟踪精度,提出了一种新的复合控制方法:电机中摩擦模型采用摩擦参数为非一致性变化的LuGre动态模型。控制器采用参数自适应律和CMAC神经网络来估计未知LuGre模型参数和辨识位置周期摩擦扰动并给与补偿。该方法保证了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪,提高了转台位置跟踪精度。     

地球自转对加速度物理仿真实验的影响

加速度的物理仿真是飞行器物理仿真实验的主要组成部分。由于产生加速度的仿真设备不是安置在绝对的惯性系中,而是安置在地球上,所以设备上的加速度除该设备产生的那一部分之外,还附一部分由地球自转运动而产生的加速度。加速度仿真设备有两大类型,一种是利用地球的引力场和加速度计的敏感轴方向制造所需要的加速度;另一种是利用圆周运动的离心加速度和加速度计的敏感轴方向制造所需要的加速度。本文仅讨论后者,即地球自转运动所产生的加速度同加速度转台的关系。因为地球自转对用前一种方式进行实验所产生的影响,可以根据对后一种方式的分析、计算思想,很容易推导出来。此文为加速度的实验提供分析依据。也为利用补偿手段提高加速度仿真设备的精度,提供必要的数学模型。     

高精度速率转台若干问题的探讨

高精度速率转台的速率精度均优于0.1%。通常采用数字——相位系统实现调速控制。本文阐明了转台速率性能的定义;分析了数字——相位调速系统具有调速范围宽、调速分辨率高、速率稳定性好、速率精度高等特点;论述了转台速率波动与测角元件(感应同步器)的细分误差和极对数的乘积成正比的定量关系;并指出用“1°间隔定角计时法”检测转台速率波动的局限性。     

基于IK121和RESM的转台测角系统设计与应用

分析了光电编码器较圆感应同步器应用在高精度转台测角系统中的优势，并针对传统光电编码器测角系统的诸多限制，结合高精度转台高效率研制和便于安装调试需求，提出一种基于IK121计数卡和RESM编码器的高精度测角系统，并结合某型号转台进行了实物试验，结果表明该测角系统能实现转台高位置精度、高速率精度控制要求，并且安装使用维护方便。     

复合制导半实物仿真试验分析系统设计研究

在飞行器控制系统的设计过程中,半实物仿真发挥了重要的作用.特别是在系统设计过程中,转台模型作为整个系统的重点和难点,其性能直接反映了仿真系统的精确度和置信度;三轴仿真测试转台起着很大的考核与验证作用,它有别于传统的三轴转台仿真.本文对三轴仿真测试转台的技术指标,半实物仿真系统的组成、工作原理与实际应用进行了详述.该系统已成功应用于某空间飞行器姿控系统半实物仿真试验中.     

后置线加速度计的自动驾驶仪补偿设计

本文讨论了线加速度计后置对自动驾驶仪线加速度反馈控制回路的影响，然后采用在系统前向回路中增加串联环节的方法进行补偿，根据对系统闭环传递函数的分析，研究了补偿参数的设计，并通过一个计算实例，表明了该方法的有效性。