一种直升机并联电动舵机测试系统的设计与实现

以某型直升机电动并联舵机研制为背景,针对并联电动舵机功能测试点多,加载难度大、难以实现测试自动化测试的现状,设计了一种基于PCI总线结构的直升机并联电动舵机自动测试系统.该测试系统硬件采用主控计算机和测控计算机的上下位机结构,通过驱动控制力矩电机实现舵机载荷运动.测试系统软件设计以开放式数据库技术(ODBC)为核心,结合虚拟仪器技术,使用标准C语言编程.通过测试流程调度和数据库访问,成功实现某型直升机并联电动舵机自动测试.该系统在设计上充分考虑可扩展性,通过更改、添加测试数据库而不需要更改测试流程,即可实现对不同机型、型号并联电动舵机测试,从而构建了一种直升机并联电动舵机测试的通用平台.     

基于DSP的电动舵机伺服与控制

主要阐述基于DSP的电动舵机伺服系统的设计与实现,主要研究内容为舵机控制器硬件设计、软件设计和电动舵机伺服系统的性能优化.设计初期对数学模型进行了仿真实验,以事先发现设计不合理的方面,通过仿真中对数学模型的参数进行调整,可以预期数字式电动舵系统的控制律参数.因为数学模型与工程实践不可避免的存在一些差异,所以设计在工程中实现后,还通过电动舵机伺服系统联试试验对控制律参数进行再调整,以满足电动舵系统的性能要求.     

基于FPGA的机器人多路舵机控制器

设计了一种基于FPGA的多舵机控制器,用于小型多关节机器人的控制中.其优点是精度高,通道数多、硬件扩展方便,并大幅减少了软件编程量.实验数据表明,该设计能够达到0.01°的角度分辨率.并可在一片EP1C3T100的FPGA上实现40路以上的舵机控制.     

谈双余度电动舵机的余度策略及工程实现

舵机作为飞控系统的执行部件,它的故障直接影响飞行系统的正常工作,采用多余度舵机能有效提升改进飞控系统性能、提高飞行可靠性、安全性.本论述首先简要讨论了余度综合形式、余度管理方式及舵机的传动方式等余度策略,然后以DD16型双余度电动舵机为例,从工作原理出发,讨论了余度策略、余度设计、结构设计及可靠性设计,从工程实现的角度出发,对余度综合形式、余度管理方式及优化设计、耐环境设计等方面的内容展开了讨论.     

舵机的程序控制

本文介绍了航模舵机的操控原理和用微处理器MCU控制舵机的方法。通过说明舵机在机器人制作中所发挥的重要作用，重点阐述了用程序控制舵机的灵活高效、准确可靠性，它不仅实现了原无线操控系统的所有控制功能，而且能同时控制多台舵机的摆动速度及动作顺序；且一个内部定时器的程序设计，即实现了多台控制，又节省了内部资源；是一种值得推广和应用的控制方法。     

一种基于80C51单片机控制的寻迹小车设计

寻迹小车采用光电传感器来识别白色路面中央的黑色引导线,通过80C51单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,使小车实现快速稳定地寻线行驶.分模块阐述了寻迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对寻迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案.实验表明,寻迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的寻线行驶任务.     

巡飞弹舵机模糊控制算法研究

为了解决传统的舵机控制模式和算法不适用巡飞弹舵机控制器的问题,提出一个舵机控制器控制三片舵机的控制模式,以及采用电流环、速度环和位置环的三环控制算法实现了舵机位置伺服功能. 对关键的位置环采用模糊PID参数自整定算法,并采用Matlab模糊控制工具箱进行在线仿真.结果表明,该算法能够很快的根据输入信息实时地精确调整PID参数值,可以解决巡飞弹舵机调节参数困难的问题.     

用于煤矿井下透水事故探测机器鱼的研究

为探测煤矿井下透水时被困人员的位置和井下环境信息,便于井下透水事故被困人员的营救,该文研究了电磁舵机驱动的机器鱼。根据仿生学原理设计了机器鱼的形体参数;通过对机器鱼在水下的受力分析,确定了电磁舵机的扭矩,并在此基础上选定了电磁舵机的参数;设计了机器鱼实现直线巡游和转弯的控制系统;最后通过实验验证了电磁舵机驱动机器鱼游动的可行性。     

用故障树分析法研究中小型船舶液压舵机的故障

液压舵机作为中小型船舶最重要的辅机之一,它的质量与性能好坏直接关系到船舶安全航行。该文利用故障树分析法原理对液压舵机的故障进行了分析,绘制了液压舵机的故障树。给设计和应用维修提供参考依据,也为进一步实现自动操舵系统开发提供条件。     

一种新型压电舵机的设计

设计了一种由两组独立的压电角位移执行机构组成的基于压电致动器的新型电动舵机.压电致动器产生的位移经过杠杆机构放大以后转换为舵偏角的输出.推导了压电舵机的数学模型,在此基础上讨论了影响压电舵机性能的因素,并通过实验加以论证.研究结果表明所设计的压电舵机具有结构紧凑、体积小、质量功率比高、价格低、响应速度快等优点,适用于小型旋转制导弹药.     

船舶航向控制系统设计中有关问题的研究

研究了船舶航向控制设计中航向控制环与舵机控制间的联结方式,舵机开关控制特性对船舶航行的影响,航向控制的综合优化指标,以及线性控制原则在航向非线性系统中的主要作用,如何体现在2个舵角(初始舵角和反舵角)控制量上等问题,以供船舶航向控制工程设计时参考。     

基于面元法的舵球鳍组合节能装置理论

根据桨舵干扰思想,采用以速度势为基础的低阶面元法计算了均匀流中的螺旋桨与舵 舵球 鳍系统相互干扰的定常水动力性能,比较了普通舵及加装舵球、舵球鳍的舵的节能效果,并对影响舵球鳍节能效果的主要参数(舵球尺寸、鳍片尺寸和安装角度)进行了变尺度计算与分析. 计算结果表明,舵球鳍节能效果较舵球为佳,并具有节能效果最佳的尺寸及安装角度.     

船舶舵型设计及水动力分析软件开发

舵的特性影响船舶的操纵性,因此舵设计环节非常重要．通常在船型参数确定的情况下,舵的设计包含舵型设计、水动力分析、强度校核和操纵性验证等一系列环节．为了提高舵设计效率,减少设计工作量开发设计了船舶舵型设计及水动力分析软件,并以某型船为例进行了计算和分析,采用软件所设计的舵特性满足预期要求．     

基于数字控制技术的高速导弹舵机控制系统设计与研究

本文针对某型号导弹舵机控制的高性能要求,设计了一套数字伺服控制系统,同时分析了其结构组成、控制方案、软硬件设计等问题;该系统以数字芯片DsPIC30F5011为主控制芯片,以永磁直流电机作为伺服电机,以传统PID算法和模糊PID算法相结合为控制策略;实验结果表明,该控制系统快速、稳定,具有很高的准确性和实时性,该系统可以作为某型号高速导弹舵机控制系统。     

多场载荷作用下舵面蒙皮响应分析

试验研究表明,导弹舵面在工作环境中承受严酷的气动力载荷、气动热载荷和噪声载荷。多种载荷相互影响使舵面产生剧烈振动,严重影响打击精度;甚至导致蒙皮开裂引起疲劳失效。以某型号导弹C/SiC复合材料舵面蒙皮为研究对象,基于WORKBENCH/VA-ONE程序平台,将自定义函数(UDF)建立的热流固耦有限元控制方程和边界元声场控制方程相结合,推导出改进的耦合边界元/有限元法(BEM/FEM)计算模型。通过此方法数值模拟导弹真实飞行环境,计算出了蒙皮表面危险点位置和不同飞行环境下响应特性;结果表明,通过改进的耦合BEM/FEM计算模型,能够较准确地反应导弹在真实飞行环境下舵面蒙皮响应特性随环境变化特征,为导弹舵面可靠性设计提供了一种有效的数值计算方法。     

基于滤波技术的船舶航向控制研究

当海况较高时,海浪干扰力矩远大于船舵控制力矩,通过操舵很难减小航向偏离幅度,导致无效操舵次数增加。本文采用航向滤波的方法对航向信号进行处理,滤除海浪干扰主值频段对航向控制系统的影响,减少航向控制系统对海浪干扰主值频段的响应,从而减少无效操舵,降低舵机能量消耗和磨损。     

可编程大型舵叶锥孔加工专机的设计

大型舵叶锥孔存普通设备上不能加工，必须采用大型数控镗床或加工专机加工．文中以17万吨油轮舵叶锥孔加工为例，提出可编程大型舵叶锥孔加工专机的设计方案，包括机械原理、电气原理、液压原理和PLC软件设计．经过理论和实践证明，加工专机可以改变同内大型舵叶锥孔加工的落后局面，可广泛用于各种类型的舵叶锥孔的加工，具有深远意义．     

舵的布置对螺旋桨水动力性能的影响

为了研究大型水面船舶船-桨-舵干扰作用,探讨舵的布置设计原则,以某大型四桨两舵水面船舶为研究对象,采用雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方法,基于滑移网格模型,建立了不考虑自由液面效应的船-桨-舵整体数值模拟计算模型,重点研究了舵的位置变化对螺旋桨水动力性能的影响.数值计算结果表明：对于四桨外旋船舶,外前桨的水动力性能对舵的横向和纵向位置移动不是很敏感,而内后桨则比较敏感;在一定范围内,内后桨的推力系数和扭矩系数随舵与船体中纵剖面的横向距离和纵向距离增大而减小.     

抗空化扭曲舵的设计及其水动力性能分析

摘要： 通过面元法计算螺旋桨尾流场,根据螺旋桨尾流场对扭曲舵各剖面的几何攻角进行设计,提出了抗空化扭曲舵的设计方法;采用计算流体动力学方法评价舵的水动力性能,并经过拖曳水池的舵力测量试验加以验证.结果表明,在不同的航速和舵角条件下,与普通舵相比,扭曲舵的负压力系数峰值明显较小,从而大幅提高了舵的抗空化性能,降低了舵的空化剥蚀和由舵产生空泡所引起的振动噪声.由于扭曲舵与螺旋桨的尾流匹配良好,在舵角为0°时,扭曲舵叶背的压力系数分布与叶面的压力系数分布基本重合,因而显著减小了直航时舵上的横向力和舵轴力矩,有利于舵和舵机的受力.     

大型舵叶锥孔加工工艺设计

由于零件的特殊性，大型舵叶锥孔的加工难度大，加工成本高，已成为船舶机加工的重点和难点．为有效解决这一重要技术难题，以16万吨油轮舵叶锥孔为例，进行工艺设计．首先，介绍零件的加工技术要求；其次，提出大型舵叶的总体加工方案，然后介绍大型舵叶锥孔的加工方法；最后提出大型舵叶锥孔加工专机的设计方案．