本發(fā)明屬于航空控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
飛機(jī)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)直接連接,安裝在其內(nèi)部的調(diào)節(jié)板一般外廓尺寸和重量均較大,且飛機(jī)在飛行過程中由于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量大,進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板承受載荷較大,因此,飛機(jī)可調(diào)進(jìn)氣道內(nèi)調(diào)節(jié)板一直采用液壓驅(qū)動(dòng)控制。這種控制方法存在以下缺點(diǎn):
1)控制精度較低,由于飛機(jī)采用高壓力液壓系統(tǒng),因此液壓驅(qū)動(dòng)相對(duì)電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)粗獷,通過液壓可實(shí)現(xiàn)大負(fù)載對(duì)象驅(qū)動(dòng),但控制精度較低,容易超調(diào);
2)采用液壓驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)需要安裝空間大,由于液壓系統(tǒng)需要通過液壓油及活塞桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)象控制,因此需要安裝完整的管路、控制閥、各種活門及設(shè)備等;
3)采用液壓驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)一般需要采用備份能源進(jìn)行應(yīng)急備份,例如蓄壓器等,這樣增加系統(tǒng)重量及復(fù)雜性;
4)系統(tǒng)零位調(diào)節(jié)復(fù)雜;
5)采用液壓驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)維護(hù)性相對(duì)較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的:為了解決上述問題,本發(fā)明提出了一種全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),采用全電驅(qū)動(dòng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)超音速飛機(jī)進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板的控制和調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的技術(shù)方案:一種全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),包括:發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器、斜板控制器、作動(dòng)器、進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板、手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及座艙告警顯示裝置;
所述全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)采用相互獨(dú)立的數(shù)字通道和模擬通道控制進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板;
所述發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器分別通過數(shù)字通道和模擬通道將信號(hào)輸入到所述斜板控制器;
所述手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置通過模擬通道將信號(hào)輸入到所述斜板控制器;
所述斜板控制器分別通過數(shù)字通道和模擬通道與作動(dòng)器連接,所述作動(dòng)器通過模擬通道控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板;
其中,所述斜板控制器作為系統(tǒng)控制律形成單元和信號(hào)輸出單元,所述作動(dòng)器作為驅(qū)動(dòng)及位置反饋單元,所述作動(dòng)器將反饋信號(hào)分別傳遞到座艙告警顯示裝置和斜板控制器;
所述進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板設(shè)置在進(jìn)氣道內(nèi),所述進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)連接,所述發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器連接。
優(yōu)選地,所述斜板控制器設(shè)置有告警門限并通過所述座艙告警顯示裝置顯示告警狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述作動(dòng)器由機(jī)電作動(dòng)器和機(jī)電作動(dòng)位置反饋裝置組成,所述機(jī)電作動(dòng)位置反饋裝置一端與進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板連接,另一端分別與斜板控制器和座艙告警顯示裝置相連。
優(yōu)選地,所述手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與斜板控制器連接,所述手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括手動(dòng)給定開關(guān)和手動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕。
優(yōu)選地,所述全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)置有電氣線束,所述電氣線束由電線和數(shù)據(jù)總線組成,所述電線傳遞模擬信號(hào),所述數(shù)據(jù)總線傳遞數(shù)字信號(hào)。
本發(fā)明的技術(shù)有益效果:
1)采用全電能控制,可實(shí)現(xiàn)高精度、小行程進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板運(yùn)動(dòng)控制。
2)采用系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)和雙通道大功率EMA全電作動(dòng)器作為控制系統(tǒng)主要組成部件,取消液壓管路等設(shè)備,系統(tǒng)高度集成,節(jié)約飛機(jī)安裝空間。
3)采用數(shù)字、模擬雙通道進(jìn)氣道調(diào)節(jié)控制方法,代替用蓄壓器作為能源備份的方式,節(jié)省系統(tǒng)部件,提升系統(tǒng)可靠性,為飛機(jī)減輕重量,提升飛機(jī)性能和戰(zhàn)斗力。
4)采用電能驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng),取消液壓油路,系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單,維護(hù)性好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的控制原理示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中,自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
圖1為本發(fā)明一種全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的控制原理示意圖。
如圖1所示:一種全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),包括:發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器、斜板控制器、作動(dòng)器、進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板、手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及座艙告警顯示裝置;
作動(dòng)器由機(jī)電作動(dòng)器和機(jī)電作動(dòng)位置反饋裝置組成;
手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括手動(dòng)給定開關(guān)和手動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕;
斜板控制器設(shè)置有告警門限模塊和規(guī)律生成模塊;
全電驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道斜板調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)置有電氣線束并采用相互獨(dú)立的數(shù)字通道和模擬通道控制進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板運(yùn)動(dòng),電氣線束由電線和數(shù)據(jù)總線組成,其中,電線傳遞模擬信號(hào),數(shù)據(jù)總線傳遞數(shù)字信號(hào);實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)采集、計(jì)算處理和控制輸出,提升了系統(tǒng)可靠性和容錯(cuò)能力,代替了傳統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)時(shí)采用蓄壓器作為備份能源,保證系統(tǒng)可靠性的方法。
發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器分別通過數(shù)字通道和模擬通道將信號(hào)將換算轉(zhuǎn)速和溫度等參數(shù)輸入到斜板控制器的規(guī)律生成模塊及手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置通過模擬通道將信號(hào)輸入到斜板控制器的規(guī)律生成模塊;
斜板控制器的規(guī)律生成模塊分別通過數(shù)字通道和模擬通道與作動(dòng)器的機(jī)電作動(dòng)器連接,機(jī)電作動(dòng)器通過模擬通道控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板;
斜板控制器作為系統(tǒng)控制律形成單元和信號(hào)輸出單元,作動(dòng)器作為驅(qū)動(dòng)及位置反饋單元,所述系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單,僅需要各電氣設(shè)備的安裝空間,盡可能為飛機(jī)減重。
其中,機(jī)電作動(dòng)位置反饋裝置一端與進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板連接,另一端分別與斜板控制器和座艙告警顯示裝置相連,將反饋信號(hào)分為兩路,其中一路作為機(jī)電機(jī)電作動(dòng)器的調(diào)節(jié)信號(hào),另一路再次分成兩個(gè)支路,其中一個(gè)支路與斜板控制器的告警門限模塊連接,另一個(gè)支路與座艙告警顯示裝置連接。斜板控制器內(nèi)設(shè)置有告警限定值,當(dāng)反饋信號(hào)中反映的進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板的位置超出告警限定值,則顯示告警狀態(tài),否則,則顯示正常狀態(tài)。
本發(fā)明以電能作為驅(qū)動(dòng)能源,代替液壓源驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板運(yùn)動(dòng),并采用采用雙通道大功率EMA全電作動(dòng)器作為系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件,解決高氣動(dòng)載荷帶來的大負(fù)載驅(qū)動(dòng)問題,實(shí)現(xiàn)作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板運(yùn)動(dòng)。
最后需要指出的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。