三余度数字伺服作动系统设计及余度管理策略研究

admin · 发表于 2022-9-26 10:01:48

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雅宝题库解析：
伺服作动系统作为飞行控制系统的执行机构，是组成飞行控制系统的重要分系统之一。现代伺服作动系统是机械、电气和液压的复合控制，结构比较复杂，是飞行控制系统中故障率较高的部件，其性能及可靠性的好坏将直接影响到飞行控制系统乃至飞行器的性能及可靠性。采用余度技术是保证伺服作动系统可靠性的必然途径。研究先进的伺服作动系统方案、合理的余度配置和管理方案对于提高伺服作动系统的可靠性和控制特性有着重要的意义。本文结合伺服作动系统余度化、数字化、直接驱动和智能化的发展趋势，设计了一种三余度数字式直接驱动伺服作动系统方案，采用直线音圈电机直接驱动伺服阀的工作方式。基于作动器电机控制器板间通信具有的短距高速的特点，在比较监控和自监控的基础上，提出了一种基于双口RAM的交叉数据传输通道（CCDL：Cross Channel Data Link）方案和通道间互监控方案，并采用地址分区的方式解决双口RAM访问冲突的题目。该方案提高了系统的故障覆盖率，使得三余度系统能够有效地实现二次故障工作。基于音圈电机和Halbach阵列的基本原理，采用串列余度的方式设计了三余度的音圈电机。和普通音圈电机相比，该结构能明显提高气隙磁通密度，增大电机的推力。针对LabVIEW、Matlab/Simulink和AMESim各自的优点，建立了三余度数字伺服作动系统的联合仿真平台。利用该仿真平台，可以分析系统的动静态特性，验证系统的余度管理功能。最后，以DSP和FPGA为控制核，设计了基于1553B通信总线的三余度数字式直接驱动伺服作动系统控制器。以三余度音圈电机直驱阀为控制对象，成功进行了调试，通过实验分析了三余度音圈电机直驱阀的性能。

三余度数字伺服作动系统设计及余度管理策略研究

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