原文传递
直驱式电静液作动器(EHA)车载调平系统控制策略研究
| 论文题名： | 直驱式电静液作动器(EHA)车载调平系统控制策略研究 |
| 关键词： | 车载调平系统;直驱式电静液作动器;控制策略;最高点找平法 |
| 摘要： | 车载液压调平系统普遍应用于军事和民用设备中，如雷达、火炮和导弹的基站调平。车载平台的调平精度和调平质量是影响车载设备正常使用的关键，在平台出现倾斜、虚腿等现象时，车载设备在使用过程中便会存在安全隐患。目前，大多数车载液压调平系统，均采用泵站集中供油，通过油管将压力油输送到各个液压缸；由于车辆空间限制、油管造成的压力损失以及油管接口处的油液泄漏等问题的影响，本文研究采用直驱式电静液作动器（EHA）作为调平系统的执行机构，一方面减少了车辆的占用空间，为车载设备提供更大的工作空间；另一方面用电缆代替外露油管实现功率电传，避免了野外工作环境下飞溅物对油管的损伤。在车载调平系统的应用中，EHA安装更加方便、隐蔽性更强。 通过对平台水平和非水平状态下的各支点位移偏差与平台倾角关系进行分析，推导出平台各支点相对于水平状态下的位移偏差与平台倾角成一元函数关系；考虑实际工程应用中，“虚腿”对调平后的平台将产生安全隐患，针对平台在调平过程中，各腿之间的交叉耦合现象引起二次“虚腿”的问题，提出一种基于位移-倾角调平的调平控制方案。在平台回落时，由于平台自重引起的超越负载，导致单出杆液压缸反向超调增大，所以调平过程采用向最高点找平的方法进行调平。 直驱式EHA的位置控制精度直接影响平台的调平精度，因此在AMESim中搭建直驱式EHA的液压系统模型，采用PID及多段非线性PID算法进行活塞定位控制研究。考虑齿轮泵在低速运行和转向时，引起的齿轮泵流量死区以及超越负载，对EHA活塞定位控制性能的影响。通过调整控制参数实现EHA的死区补偿，实验验证EHA活塞定位控制策略和算法。 利用单个直驱式EHA的系统模型和控制策略，在AMESim中搭建四腿调平仿真系统，并通过LabVIEW对调平控制策略的快速性及稳定性进行量和仿真。分析仿真结果可知：在倾角较大时，各支腿与最高点的位移偏差较大，控制器的输入控制量差别较大；偏差较大的支腿，伺服电机转速相对较快，偏差较小的支腿，电机转速相对较慢，通过控制电机转速实现各个支腿以不同速度伸出，同时向最高支点逼近，避免了因活塞伸出速度较快而产生超调现象。在实验台进行四腿调平控制策略验证，结果表明：多段非线性PID控制算法能够实现车载平台调平控制精度，在工程应用中具有很强的实用性。 |
| 作者： | 成克云 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 魏列江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
