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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
随着全电/多电飞机的发展，功率电传(Power-By-Wire，PBW)作动系统将逐步取代传统的具有中心液压源的液压伺服作动系统(Servo-valve Hydraulic Actuator，SHA)，成为实现全电/多电飞机的一个关键技术。PBW作动系统是采用电源驱动的新型作动方式，其典型代表为电动静液作动器 (Electro-Hydrostatic Actuator，EHA)和机电作动器(Electro-Mechanical Actuator，EMA)。这两种方式摆脱了对中央油源的依赖性，减轻了飞机重量且提高了战伤生存能力；采用集成化一体化的设计，体积重量减小，可以被安置在最优配置的地方，使飞机的整体布局更加随意。但现阶段PBW作动系统存在卡死，散热，电子元件使用环境苛刻等题目，独立驱动飞机舵面有一定风险。在这种情形下，诞生了混合作动系统的概念，即采用PBW作动方式替代SHA余度系统的某些通道构成非相似的余度配置。这种余度形式可以兼顾SHA和PBW作动系统的优点，为飞机节省一套或两套中央液压源，逐步迈向全电飞机。混合作动系统各通道的物理原理不同，产生了很多亟待解决的题目，例如力纷争，工作模式，余度配置，可靠性，能量重量优化等等。本文重点解决了工作模式，力纷争的题目。本文分析SHA，EHA和EMA三种作动系统的静态负载特性、重量、体积和动态特性，并对空气负载和控制舵面惯量负载进行了分析和简化。论文研究对象为SHA/EMA的混合作动系统和EHA/EMA的混合作动系统，对两种作动系统的工作模式，各工作模式下的力纷争现象，工作模式间的切换瞬态进行研究。研制了EHA和EMA的原理样机控制系统，对单通道进行了速度环和位置环的性能实验，其中EMA的位置环频率响应达到6Hz。实验结果表明原理样机控制系统设计的正确性，为搭建混合作动系统奠定了基础。本论文研究成果和创新内容体现在以下几个方面：1、提出了EHA/EMA的混合余度配置方式和该方式下负载特性匹配的设计思路，彻底摆脱了中央液压源的限制，减小了体积，减轻了重量。负载特性匹配的设计方法，在变负载情况下保证通道的输出速度相同，抑制力纷争现象。2、针对SHA/EMA和EHA/EMA的混合作动系统，研究了主动/主动、主动/被动、主动/无载、主动/力跟随工作模式的系统响应和力纷争。SHA和EHA的被动模式比较理想，但EMA的被动模式下，系统负载大响应严重滞后。针对EMA研究两种新的工作模式：无载工作模式和力跟随工作模式，前者可以克服大惯性提高响应减小功耗和磨损，后者可有效减小力纷争，响应快速。3、研究SHA/EMA和EHA/EMA的混合作动系统的不同工作模式的切换瞬态，着重研究切换过程中各通道和控制舵面的位移响应。EMA由主动切换被动模式时惯性负载大，瞬态较长且抖动严重。当处于SHA（EHA）主动/EMA无载工作模式时，主动通道发生故障切换到被动模式，而EMA则由无载工作模式切换到主动模式承担系统全部外负载，在这个过程中，舵面位移会出现先减小后增大的现象。 |
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发表于 2022-4-13 14:25:52
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