电备份的液压作动器
《Aircraft Systems》专业英语单词
《Aircraft Systems》专业英语单词感谢所有参加本次翻译的07级91同学！P1-10Biplanes 双翼飞机thorough完全的starboard右舷Warp 弯曲landing phase着陆bell-crank直角Cockpit座舱inadvertently疏忽的lever杆Monoplane单翼飞机progressive and well-harmonised Rig操纵agility敏捷spine脊Rudimentary基本的canard surface鸭翼idler张紧皮带轮Pulley滑轮foreplane前置翼面tandem jack串列千斤顶Persisted持续的drastic强烈的pivot point支点Transonic跨音速的implementation实现 rod杆Sophisticated复杂的differentialmotion差动empennage尾部Propulsion推进augment增大swivel rod旋转杆Reversal颠倒flaperon襟副翼rigid刚性的Hydraulically液压地airflow气流flex弯曲Actuator作动器extent程度nuisance害处Boosting增强divergence发散extensive广泛的Overstress过操作leading edge slat前缘缝翼synchronised同步的Artificial feel人感camber弯度predeterminedforce预紧力Trim配平penalty不利之处quadrant扇形齿轮Mach马赫thrust推动tensiometer张力计Coupledoscillation耦合振荡 airbrake减速板lost motion滞差运动Dutch roll荷兰滚rear fuselage后机身spring弹簧Comprised包括deploy展开Lane通道wear磨损Crowing gloryairliner客机Hybrid混合的trailing edge后缘Discrete离散的dedicated专用的The control andstabilityaugmentationsystem控制增稳系统Retained保留integrity完整Reversion备份aileron副翼Maturity成熟outboard外侧Isolate隔离fin垂尾Translational移动damper阻尼器Rotation转动identical相同的Orthodox常规的prime最初的Velocity速度modest缓和的Align对准proportion比率Bank angle倾斜角ultimate极限Simultaneous同时的 column杆Coordination协调pedal脚蹬Prolonged延长的push-pull硬式Manoeuvre动作cable and pulley钢索滑轮Compensate补偿three-dimensional三维Portion部分schematic简图Envelope包线split分离P11-201.8P20-30Screwjack 螺旋千斤顶The aerodynamic load 气动载荷Displacement 排水量Velocity 速度The null position 复位Torque 扭矩Encompass 涵盖Algorithm 算法State-of-the-art现代Remainder 剩余部分Quiescent 静止的Jack ram 连杆Jam 卡住Exception 特例Retract 缩回Reduction 减速Rotary motion 旋转运动Bi-directional 双向的Windage 气流Rudimentary 基本的Hydrostatic 流体静力学的液体德尔Coincide 相符的Fixed displacement Hyd Pump 固定位移液压泵Spoiler 扰流板elevator 升降舵rudder 方向舵segregate 分开隔开P30-401.11.2airbusimplementation空客配置concorde 协和式飞机utilise/utilize利用tabulate 列成表格aileron 副翼roll spoiler 滚转扰流板tailplane trim 尾部配平slat 缝翼flap 襟翼reversionary mode继承模式hydraulic powersystem 液压动力系统actuator 做动器notation 符号注释ground spoilermode 着陆扰流板模式load alleviationmode 减轻负载模式conventional yawdamper function常规偏航阻尼功能certification证明tailplanehorizontalactuator 机尾水平做动器contemporary同时代的longitudinalstability margin纵向稳定裕度relaxed stability放宽静稳定性autopilot 自动驾驶仪standby mode 备用模式clutch 抓住抓紧flight controldata concentrator飞行控制数据聚集器maintenance 维修保养full-spanleading-edge slat满量程前缘缝翼trailing-edgeflap 后缘襟翼standalone unit单机独立单元subsume 把···归类包含lineage 家系，世系，系列1.12generalize 归纳authority 权限summarise 总结coordinationalgorithm 协调算法rudimentary 基本的初步的pedal 脚蹬踏板facilitate 使容易1.13derive 得到来自electro-hydrostatic actuator 电静液做动器electrical backuphydraulic actuator电备份液压做动器1.14venture 冒险敢于interface 分界面界面接口triple redundant三倍冗余module 模数模量舱deck 舱面coupler 连接器分配器耦合器flaperon 襟腹翼solenoid 螺线管energise 供给能量通电calculation 计算结果subsequent 随后的后来的simplex 单一的单纯的indefinitely 不明确地无限定地diapatch 派遣发出1.15generic 普通的一般的trajectory 轨道datum 数据equivalent 同等的panel 仪器板execute 执行vertical 垂直的3-dimensional 三维的terminal 最后的终点的MCDU 多功能控制显示单元FMS 飞行管理系统AFDS 自动驾驶仪指引系统FBW 电传系统2.1aviation aircraft航空飞机engine mounted fuel filter 发动机装用燃油滤清器upper wing sections 前翼部分the flight crew空勤人员的multi-valve control means 多阀控制方式jet turbine powered aircraft 喷气涡轮动力航空piston -engined aircraft 活塞式飞机sortie出击；突围。
电静液作动器eha的主要参数
电静液作动器EHAs（Electro-hydrostatic Actuator）是一种新型的航空航天工业中常用的作动器，通过控制液压系统和电子控制系统实现对飞机的各种动作控制。
EHAs的主要参数对于飞机的性能和安全具有重要影响，以下是EHAs的主要参数及其意义的详细介绍。
1. 最大输出力：EHAs最大输出力是指作动器在最大工作负载下能够输出的力的大小。
这一参数直接关系到EHAs在实际使用中能否承受飞机的各种负载，因此对于EHAs的设计和选用具有重要意义。
2. 响应时间：EHAs的响应时间是指作动器在接收到控制信号后完成相应动作所需要的时间。
对于飞机的操控来说，响应时间直接关系到飞机的敏捷性和操纵的灵活性，因此响应时间也是EHAs的一个重要参数。
3. 控制精度：EHAs的控制精度是指作动器在执行控制指令时能够达到的精度。
对于飞机的控制来说，控制精度直接关系到飞机的飞行稳定性和姿态控制的准确性，因此EHAs的控制精度是需要特别关注的参数。
4. 工作温度范围：EHAs的工作温度范围是指作动器在能够正常工作的温度范围。
由于飞机的飞行环境会受到高温和低温的影响，因此EHAs需要能够在各种温度下正常工作，这一参数对于EHAs的稳定性和可靠性有着重要影响。
5. 质量：EHAs的质量是指作动器本身的重量。
飞机作为一种空中运载工具，对于整机的质量也有严格的要求，因此EHAs的质量需要在满足性能要求的基础上尽量减轻。
6. 故障诊断能力：EHAs的故障诊断能力是指作动器在发生故障时能够准确诊断故障原因和位置。
对于飞机的安全来说，EHAs在发生故障时能够及时准确地进行故障诊断具有重要意义。
7. 寿命：EHAs的寿命是指作动器能够正常工作的时间。
由于飞机在飞行中需要长时间的工作，因此EHAs的寿命也是一个需要特别关注的参数。
EHAs的主要参数对于飞机的性能和安全具有重要的影响。
针对不同的应用场景，需要对EHAs的参数进行合理选择和设计，以确保EHAs能够满足飞机的各项需求。
液压作动器原理及应用
液压作动器原理及应用液压作动器是一种利用液体压力来产生机械运动的装置。
它由液压源、液压执行器和控制元件组成。
液压源通过泵将液体输送到液压执行器中，液压执行器则将液体的能量转化为力来推动活塞或其他执行部件，从而实现机械运动。
液压作动器具有结构简单、动力传递稳定、动力密度高、能适应大负载以及控制方便等优点，因此在工业、农业、航空航天等领域得到广泛应用。
液压作动器的工作原理是根据Pascal 定律。
这个定律表明，液体在一个容器中的任意一个点受到的压力变化会均匀地传递到整个容器中，无论液体是气体还是液体。
当液压源中的液体被泵送到液压执行器中时，液体会施加一个力在液压执行器中的活塞上。
这个力被均匀地分布到液压执行器的工作面积上，产生一个相应的压力。
液体的压力通过液体的传导性质在整个系统中传递，从而产生机械运动。
液压作动器广泛应用于各个领域。
在工业自动化中，液压作动器可用于各种机械设备的运动控制，如起重机、冲压机、注塑机等。
液压作动器还可用于航空航天和海洋工程中，如飞机缸和船舶缸等。
同时，在农业领域，液压作动器也得到广泛应用，如拖拉机上的悬挂系统和犁的升降系统等。
液压作动器在工作过程中需要通过控制元件进行操作。
其中最常见的控制元件是液压阀。
液压阀可以控制液体的流量、压力以及方向。
通过这些控制，可以对液压作动器进行精确的控制。
另一种常见的控制元件是油缸。
油缸是液压作动器的重要组成部分，它可以控制液压执行器的运动范围和速度。
总的来说，液压作动器是一种利用液体压力来产生机械运动的装置。
它具有结构简单、动力传递稳定、动力密度高、能适应大负载以及控制方便等优点，广泛应用于工业、农业、航空航天等领域。
在液压作动器的工作过程中，液压源通过泵将液体输送到液压执行器，然后液体的压力在整个系统中传递，最终通过液压执行器将液体的能量转化为力来推动活塞或其他执行部件。
液压作动器的运动则通过控制元件进行操作，包括液压阀和油缸等。
民用飞机EHAEBHAEMA技术浅谈[Word文档]
![民用飞机EHAEBHAEMA技术浅谈[Word文档]](https://img.taocdn.com/s3/m/968fe3685bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9e88.png)
民用飞机EHA/EBHA/EMA技术浅谈关键字：民用飞机EHA/EBHA/EMA技术浅谈本文为Word文档，感谢你的关注！【摘要】本文对EHA、EBHA、EMA在民用飞机上的应用，以及EHA、EBHA、EMA的架构、组成、特点进行了论述。
【关键词】EHA；EBHA；EMA0 前言�S着多电技术在民用飞机上的大量应用，以EHA、EBHA、EMA为代表的电动作器在民用飞机上应用越来越广泛，EHA/EBHA在空客A380和A350上的成功应用，EMA在波音787的成功应用。
EHA、EBHA、EMA最主要目的是电能系统部分取代原来的液压驱动部分，实现功率电传作动，从而减少了传统液压系统的重量和全机级的液压管路分布。
1 概念介绍EHA（Electrohydro-static actuation）电静液作动器，在民用飞机领域，EHA作为备份，在正常情况下不工作，仅当在作动器液压源失效的情况下使用。
EBHA（Electric backup hydraulic actuation）电备份液压作动器，EBHA具备两种模式，正常控制由液压驱动完成，备份模式下由电驱动完成。
在民用飞机领域，EBHA作动器在正常的飞行过程中开启工作，由液压驱动。
在失去液压能源的情况下，改用备份模式。
EMA（Electromechanical actuation）机电作动器，采用机电结构，电力作为驱动源，机械结构作为输出。
截止目前，民用飞机领域，仅波音787飞机上有EMA的应用，在787的左右4#及5#扰流板采用了EMA。
2 EHAEHA是电动静液伺服系统，EHA作动器本体由电机、电控单元、液压泵、液压油箱、检测阀、油滤、释放阀、管道和液压作动器组成，采用电机、液压泵一体化结构的集成设计制造。
其中，电机采用无刷直流270V电机，液压泵采用定量泵（Fixed displacement pump），泵完全封闭于液压油箱内，全封闭式的结构有效保证了泵在理想的条件下运行，可提供长久、免维护的使用寿命。
航空电动静液作动器技术浅谈
航空电动静液作动器技术浅谈航空电动静液作动器（Electro-Hydrostatic Actuator，简称EHA）是一种结合了电动和液压技术的作动器，它在航空领域具有重要的应用价值。
本文将从EHA的基本原理、优点和应用领域等方面进行浅谈，以期能更加全面地了解这一技术。
一、基本原理EHA是由电动机、液压泵、油箱、液压缸和控制阀等组成的系统。
其基本原理是通过电动机驱动液压泵，使液压油从油箱中抽取并压缩，然后通过控制阀控制液压缸的运动。
EHA同时具备了电动作动器和液压作动器的特点，能够实现高速高力的动作控制。
二、优点1. 效率高：EHA系统通过电动机驱动液压泵，避免了传统液压系统中液压泵直接依赖发动机或涡轮机驱动的缺点，提高了能源利用效率。
2. 响应速度快：EHA系统利用电动机和液压缸的联合作用，能够实现快速准确的动作控制，具备了高速性和精度。
3. 重量轻：相比传统的液压系统，EHA系统采用了电动机作为动力源，减轻了系统的重量和体积。
4. 节能环保：EHA系统能够根据实际需求调节液压泵的工作状态，避免了常规液压系统长时间高速运转而产生的能源浪费和环境污染。
三、应用领域1. 飞机：EHA技术在飞机的襟翼、襟翼、襟翼和襟翼上得到了广泛应用，能够实现飞机的操纵、襟翼和襟翼等功能。
2. 直升机：EHA技术在直升机的叶片可调理、高度控制和方向控制等方面有较为重要的应用，能够实现直升机的高速高精度控制。
3. 航天器：EHA技术在航天器的姿态控制、载荷卸载和推进器控制等方面有着重要的应用，能够满足航天器在特殊环境中的控制需求。
航空电动静液作动器技术作为电动和液压技术的结合体，在航空领域具有重要的应用价值。
随着技术的不断进步，EHA系统将会在航空领域得到更广泛的应用，并为航空工业的发展带来更多的创新和突破。
空客A350飞机EHA应用与故障处理探讨
空客A350飞机EHA应用与故障处理探讨作者：张慧康王志良来源：《航空维修与工程》2021年第11期摘要：通过对A350飞机EHA作动器的控制原理进行分析，结合空客飞机故障隔离理论和TFU技术跟踪数据，探讨相关故障的处置方案，以快速定位和排除故障。
关键词：EHA故障；A350飞机；飞控系统；可靠性分析；排故流程图Keywords：EHA fault；A350 aircraft；flight control system；reliability analysis；troubleshooting flow chart0 引言空客公司在新型宽体客机飞控舵面备用控制方面引入了功率传动作动系统。
通过电导线以电能量的方式传输，使作动系统各个执行机构之间发生功率传输。
电作动技术即采用功率电传作动技术替代传统的液压伺服作动技术。
在飞控应用方面，电能系统要比液压系统更具优势，电能系统减少了传统液压系统部件的重量和全机的液压管路分布，提高了飞机可操纵灵敏度，增加了系统稳定性、飞机可维护性和安全性。
1 EHA与传统伺服作动器的比较A350飞机飞控驱动部分采用了双体系结构设计，即伺服液压驱动和功率电传，称为“2H/2E”体系结构。
2H是两个独立且分离的液压系统，2E使用电静液作动器（EHA）和电备份液压作动器（EBHA）两种电功率作动器，EHA用于内侧副翼、升降舵以及方向舵的备用控制，EBHA仅用于第5号扰流板备份控制，如图1所示。
传统伺服作动器由作动筒、液压伺服活门、模式选择活门和传感器组成，从飞机液压系统获取能量，高压液压油通向液压作动筒驱动工作。
电静液作动器（EHA）采用了一体化结构设计，配置自动充压的自带储压器，从机载电源网络获取能量电力作动，通过电机带动液压泵转动直接为液压作动筒提供高压液压油。
电动备份液压作动器（EBHA）由一套传统的电液伺服作动器和一套EHA结合而成，含有两个独立的能源，即传统的集中液压源和EHA所需的电源，通过模式切换独立地使用液压或电力作动。
大型客机液压系统的现状与发展趋势
87科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术液压系统是飞机重要的二次能源系统,利用液体介质的压力,为起落架收放、刹车、转弯、飞行控制、反推装置和舱门操纵等传递动力。
现代大型客机的液压系统,额定工作压力一般为3000psi或5000psi,工作介质为阻燃磷酸酯基液压油。
一般由多套相互独立并备份的液压系统组成,是典型的多余度、大功率的复杂综合系统。
其研制需遵循严格的适航规章和工业标准规范,在我国研制并投入运营的客机,工程研制阶段后,需向中国民航总局申请,按型号合格审定程序对航空产品进行审查评审,当审定合格后,由中国民航总局颁发T C 型号合格证。
再经中国民航总局颁发PC 生产许可证后,才能进行批生产。
1 技术应用现状1.1国外技术应用水平当前客机市场,除主流传统机型空客A320与波音B737外,最新投入市场的空客A380与波音B787代表了新型客机的最新技术。
A380率先在大型客机上应用5000psi的高压技术,采用2H/2E 双体系飞行控制布局,其中2H为传统液压作动,由8台EDP和4台带电控及电保护的E M P 组成,所有E D P 通过离合器与发动机相连,单独关闭任何一个都不会影响系统级性能。
2E 为电动力的分布式电液作动器系统,由电备份静液作动器E B H A 与分散式电液能源系统LEHGS等组成。
B787同样采用5000psi工作压力,同时液压泵具有两级转速,具有智能泵源的特点,B787同时采用电机械EM A和电刹车等多电技术,减少了液压用户,提高了系统可靠性和维修性。
1.2国内技术水平近年来在高压液压系统研究方面,我国对4000psi液压系统的管路动态特性、高压液压元件的结构设计与分析、智能泵源与变压力泵源等,进行了广泛深入的研究,并取得了重要成果;已经研制了两级压力体制的液压泵,并完成了台架试验。
在新型作动器方面,我国在直接驱动式作动器的研究上取得了一定突破,完成了地面原理样机的研制,并开始在部分机型上装机试用。
电液伺服作动器工作原理
电液伺服作动器工作原理你有没有想过，为什么一些机器能够精准地完成复杂的动作？比如，叉车那样的大型设备能够轻松搬运重物，或者是高精度的工程机械能在狭小空间里准确操作，甚至像飞机那样的飞行控制系统也能做到那么精确，令人咋舌。
答案其实都和一个不太显眼，但却非常强大的设备息息相关——电液伺服作动器。
它听起来有点高深，对吧？但其实它就是通过电和液压的“联手合作”，让机器动作灵活又精准。
咱们就来聊聊它是怎么一回事。
电液伺服作动器这名字，乍一听有点儿拗口，不是吗？不过，如果你把它拆开来看，就没那么复杂了。
电指的就是电力，液则代表液压，而伺服呢，就是“服务”的意思，指的是自动调整、控制的过程。
简单来说，这个装置就是通过电力来控制液体（通常是油）在系统中的流动，从而让机器部件完成精确的动作。
说白了，它就是“电”来控制“油”，然后“油”再推动机器动起来。
你知道吗，这种装置其实特别聪明。
它不像普通的电动机那样直接把电转化成机械能，它通过电信号来指挥液压系统，让油在管道里快速流动，产生强大的推力来驱动机械。
就好像是你在开车时踩油门，油门会传递信号给发动机，然后发动机就开始工作，推动车子前进。
不同的是，电液伺服作动器的“油门”特别精确，甚至能做到微小的调整，控制速度、位置，甚至是力量的变化，做到精密操作。
再说它的优势，哎呀，简直是“如虎添翼”！你想想，液压系统本身就具备很大的力量，结合了电控的精确调节，简直就是“扛得住，稳得住”。
就像是拳击手戴上了智能手套，力量和精度兼备，能在对抗中完美发力。
它的控制不仅非常灵敏，而且能在复杂的环境下稳定运行。
比如飞机、航天器、甚至是高端制造设备中，它们都需要这种精确、快速响应的动作来确保安全与效率。
任何微小的失误都可能带来不必要的损失或危险，而电液伺服作动器就是在这样的高压环境下，展现出它无与伦比的“功夫”。
你可能会想，它是怎么做到这么精确的呢？嗯，这就要说到它的“控制系统”了。
说白了，就是一个大脑，时时刻刻在观察和调整作动器的动作。
EHA 电液作动器介绍
有产品的元件，都是非常简单的事情。
9
Micro-Hydraulic System
Integrated EHA
Seals 密封
Hydraulic Motor 液压马达
Motor type Gear Motor， Cycloid Motor 马达类型 齿轮马达、摆线马达
Stroke length Max. 2000mm, Depending on Torque
-20°C to +150°C
基于磷酸酯的难燃液，及适应
氟橡胶、聚四氟乙烯
于高温环境下的液压油。
10 Micro-Hydraulic System
Integrated EHA
Performance 性能
Actuator 执行器
Cylinder 液压缸
Bore sizes 缸径规格
From 20mm to 125mm 从20mm至125mm
Medical/patient handling 医疗/病人设备
• Stretchers & beds 担架和医疗床 • Ambulance cots 救护床 • Wheelchair access ramps 轮椅进入坡道 • Kneeling handicap vans 下跪式残疾车
Micro-Hydraulic System
Integrated EHA
Features and Benefits 功能和优点
1. Motor 电机 2. Pump 泵 3. Cylinder 缸 4. sensor传感器 5. Mounting type 安装方式6. Valves assembly阀组 7. Reservoir 油箱
新型电动静液作动器主动悬架模糊PID控制
2008年(第30卷)第5期汽 车 工 程Aut omotive Engineering2008(Vol .30)No .52008098新型电动静液作动器主动悬架模糊P ID 控制33西北工业大学科技创新基金(M450211)资助。
原稿收到日期为2007年4月18日,修改稿收到日期为2007年7月6日。
季新杰,李声晋,芦 刚,方宗德(西北工业大学机电学院,西安 710072)[摘要] 为采用新型电动静液作动器的主动悬架设计了一种模糊P I D 控制器,把悬挂质量相对于静平衡位置的位移(即动挠度)及其变化率作为模糊控制器的输入,P I D 控制器的3个参数作为模糊控制器的输出。
不同频率激励路面的试验数据表明,采用模糊P I D 控制的主动悬架能适应不同频率路面状况,有效降低车体垂向加速度和悬架动挠度,从而提高了汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。
关键词:电动静液作动器;主动悬架;模糊P I D 控制Fuzzy 2P I D Contr ol for Ne w Vehicle Active Sus pensi onwith Electr o 2Hydr ostatic Actuat orJ i X i n ji e,L i Shengji n ,L u Gang &Fang ZongdeCollege of M achinery and Electronics Engineering,N orthw estern Polytechnical U niversity,X i πan 710072[Abstract] A fuzzy 2P I D contr oller is designed f or the ne w active sus pensi on with electr o 2hydr ostatic actuat or (EHA ).The inputs of the fuzzy contr oller are the dis p lace ment of s p rung mass relative t o its static balance positi on (i .e .dyna m ic deflecti on )and its changing rate,while its out puts are p r oporti onal,integral and derivative gains of P I D contr oller .The results of tests on the r oads with excitati ons of different frequencies show that the active sus pen 2si on with EHA using fuzzy 2P I D contr ol can adap t t o r oad conditi ons with excitati ons of different frequencies,and ef 2fectively reduce the vertical accelerati on of vehicle body and the dyna m ic deflecti on of sus pensi on,s o that the ride comf ort,handling and stability of vehicle are i m p r oved .Keywords:electro 2hydrost a ti c actua tor(EHA);acti ve suspen si on;fuzzy 2P I D con trol前言主动控制悬架[1]主要通过液压或气压作动器来实现对汽车的控制。
液压作动器的工作原理及双作用与单作用的区别
液压作动器的工作原理及双作用与单作用的区别
一、液压作动器的工作原理
液压作动器是利用液体的不可压缩性实现力量的传递和控制。
它主要由液压源、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。
液压源提供液体能量，通过控制元件和执行元件实现力的传递和控制。
液压作动器的工作原理是：液体由液压泵产生压力进入液压油缸，推动油缸活塞移动，从而带动执行部件实现力的传递和控制。
当实现部件完成任务后，液压油缸内的流体将通过控制元件返回液压源，液压作动器回到初始状态。
二、液压作动器的组成结构
液压作动器主要由液压源、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。
1.液压源：液压泵、油箱、油路等。
2.执行元件：液压马达、液压油缸等。
3.控制元件：单向阀、换向阀、压力阀、流量阀等。
4.辅助元件：油管、密封件、各种仪表等。
三、液压作动器的单作用和双作用
1.单作用：单作用液压作动器只有一个作用方向，即只有单向的力量传递。
它一般采用弹回式设计，即只有一个方向工作时才有作用力，另一个方向采用弹簧或重锤的复位力。
2.双作用：双作用液压作动器可以在两个方向上传递力量，即同时完成进给和退回两种工作。
双作用液压作动器通常由两个单作用液压作动器拼装成一个实现双向力传递的系统。
四、结论
综上所述，液压作动器是通过液体压力来实现力的传递和控制的装置，可以分为单作用和双作用两种类型。
单作用液压作动器只有一个作用方向，双作用液压作动器可以在两个方向上传递力量。
液压作动器应用广泛，例如机床、工程机械、冶金设备等。
牛爷爷资料。
航空电动静液作动器技术浅谈
航空电动静液作动器技术浅谈航空电动静液作动器，是一种用于飞机液压系统中的液压作动器。
相比于传统的机械作动器，它具有更高的精度和可靠性。
本文将从结构、工作原理和应用等方面，对航空电动静液作动器技术进行浅谈。
一、结构航空电动静液作动器的主要结构包括电动机、电调、电液伺服阀、比例传感器、液压缸、泵等部分。
其中，电液伺服阀负责将来自传感器的电信号转化为液压信号，控制液压缸的运动；而电调则用于控制电动机的转速。
二、工作原理1. 微机控制航空电动静液作动器的控制系统采用微机控制，实现自动控制。
使用红外线通讯技术实现控制系统与人机界面（HMI）之间的通讯，操作方便、可靠。
2. 电液伺服阀控制当需要对系统进行控制时，系统会发出信号，经由电液伺服阀控制液压缸的活塞进行运动。
液压缸的运动方向和速度，都通过电液伺服阀来进行控制。
3. 比例传感器比例传感器负责感知系统中某一物理量的变化，并将其转化为电信号。
此外，比例传感器还能够将电信号的大小，与物理量的变化成比例关系。
在液压系统中，比例传感器通常用来感知液压缸的位置、位移、流量等。
电信号被传递给电液伺服阀，进一步实现系统对液压系统的控制。
4. 电调控制系统中的电调被用于控制电动机的转动速度。
电调可以根据系统的需要，通过调整电流、电压等方式，改变电动机的运动状态。
5. 工作流程当需要进行控制时，系统将通过比例传感器产生电信号，电信号传输到电液伺服阀，迫使伺服阀控制液压缸的活塞进行运动。
当要求液压缸停止运动时，系统将停止向电液伺服阀发送信号，电液伺服阀也会相应地关闭，停止液体的流动。
在这样的工作流程下，液压作动器可以根据需要进行加速、减速、定点、超速等多种控制，从而具有更高的精度和可靠性。
三、应用航空电动静液作动器广泛应用于各种飞机的液压系统中。
它能够实现对气动舵、襟翼、襟缝等系统的控制，更加稳定精准，确保了飞机飞行的安全性和可靠性。
此外，航空电动静液作动器在其他领域也有广泛的应用，例如工业自动化、石油勘探等领域也需要用到该技术。
EHA作动器建模与仿真分析
２０２１年５月第４９卷第１０期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＭａｙ２０２１Ｖｏｌ ４９Ｎｏ １０ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０２１ １０ ０２８本文引用格式：夏立群，朱明君，胡逸雪，等．ＥＨＡ作动器建模与仿真分析［Ｊ］．机床与液压，２０２１，４９（１０）：１３６－１４２．ＸＩＡＬｉｑｕｎ，ＺＨＵＭｉｎｇｊｕｎ，ＨＵＹｉｘｕｅ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２１，４９（１０）：１３６－１４２．收稿日期：２０２１－０２－０９作者简介：夏立群（１９６８ ）男，博士，研究员，研究方向为液压伺服作动系统设计㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｌｉｑｕｎ６１８ｆｃｄ＠１６３ ｃｏｍ㊂ＥＨＡ作动器建模与仿真分析夏立群，朱明君，胡逸雪，杨玉昆（西安飞行自动控制研究所，陕西西安７１００６５）摘要：电静液作动器（ＥＨＡ）能够实现故障安全，不存在机械卡死等，在大功率的场合功重比优势明显，因此可应用到飞机主舵面的伺服控制系统中㊂介绍ＥＨＡ的组成㊁工作原理和功能组件的作用，详细推导了ＥＨＡ伺服作动系统三环闭环控制情况下的数学模型，并在此基础上进行频域分析，设计伺服回路参数，在ＡＭＥＳｉｍ仿真平台上搭建了ＥＨＡ伺服作动系统的仿真模型㊂利用推导的ＥＨＡ数学建模方法可实现ＥＨＡ作动伺服回路参数的设计，同时还可实现ＥＨＡ作动器关键参数敏感度分析；利用给出的仿真分析方法可在ＥＨＡ设计初期验证ＥＨＡ伺服作动系统的性能，为作动器的实物设计提供理论基础㊂关键词：电静液作动器；建模与仿真；伺服回路参数设计中图分类号：ＴＰ３９１ ９ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｏ－ＨｙｄｒｏｓｔａｔｉｃＡｃｔｕａｔｏｒＸＩＡＬｉｑｕｎ，ＺＨＵＭｉｎｇｊｕｎ，ＨＵＹｉｘｕｅ，ＹＡＮＧＹｕｋｕｎ（ＡＶＩＣＸｉ ａｎＦｌｉｇｈｔＡｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ ａｎＳｈａａｎｘｉ７１００６５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃａｃｔｕａｔｏｒ（ＥＨＡ）ｃａｎａｃｈｉｅｖｅｆａｕｌｔ－ｓａｆｅｔｙｗｉｔｈｏｕｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｊａｍｍｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒｆａｕｌｔｓ，ａｎｄｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｐｏｗｅｒｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏａｄｖａｎｔａｇｅｆｏｒｈｉｇｈｐｏｗｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｅｒｖｏｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆａｉｒｃｒａｆｔｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｓｕｒｆａｃｅ．ＥＨＡｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅＥＨＡｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｔｈｒｅｅｌｏｏｐｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｄｅｒｉｖｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｏｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅＥＨＡｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｗａｓｂｕｉｌｔｉｎＡＭＥＳｉｍ．ＴｈｅｄｅｒｉｖｅｄＥＨＡｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＥＨＡｓｅｒｖｏｃｉｒｃｕｉｔａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｖｅｒｉｆｙＥＨＡｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｔｄｅｓｉｇｎｂｅｇｉｎｎｉｎｇａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒＥＨＡｐｈｙｓｉｃａｌｄｅｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＨＡ；Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｄｅｓｉｇｎｏｆｓｅｒｖｏｌｏｏｐｐａｒａｍｅｔｅｒｓ０㊀前言电作动系统是指由飞机次级能源系统至作动系统各执行机构之间的功率传输是通过电导线以电能量的传输方式完成的系统㊂电作动系统取代传统集中液压作动系统，使飞机在可靠性㊁维护性㊁经济性等方面取得明显收益［１－４］㊂欧美工程技术人员经过几十年的技术探索和工程实践，目前已攻克了电作动系统的技术难点，将其研制及批量装备于Ａ３８０㊁Ｂ７８７㊁Ａ３５０ＸＷＢ民用飞机及Ｆ３５㊁Ａ４００Ｍ军用飞机㊂这标志着电作动系统达到了较高的技术成熟度，已经达到现代民机及军机的苛刻要求，电作动技术及产品大批量研制应用的时代已经到来㊂多电飞机技术方案目前已主导了世界新型号飞机研制，多电飞机及其配备的电作动系统发展方向及技术路线已被世界航空工程师们广泛认同［２］㊂目前多电飞机装备的电作动器主要包括：电静液作动器（ＥｌｅｃｔｒｏＨｙｄｒｏ－ｓｔａｔｉｃＡｃｔｕａｔｏｒ，ＥＨＡ）㊁电备份静液作动器（ＥｌｅｃｔｒｏＢａｃｋ－ｕｐＨｙｄｒｏ－ｓｔａｔｉｃＡｃｔｕａｔｏｒ，ＥＢＨＡ）和机电作动器（ＥｌｅｃｔｒｏＭｅ⁃ｃｈａｎｉｃａｌＡｃｔｕａｔｏｒ，ＥＭＡ）㊂ＥＢＨＡ采用电静液作动作为传统液压作动的备份工作模态，核心技术与ＥＨＡ相同［１，６－７］㊂欧美从２０世纪８０年代就进行了大量的ＥＨＡ作动系统原理样机及试飞验证，这些研究表明：采用ＥＨＡ作动方案具有可靠性高㊁生存力强㊁维修性好㊁作动效率高㊁大量节省费用等一系列优点㊂ＥＨＡ伺服作动方面的研究成果多集中在新结构㊁新算法等方面，数学建模多采用仿真分析的方式来实现［７－１３］㊂本文作者从各子部件的数学模型入手，详细考虑了ＥＨＡ作动器中电机泵摩擦扭矩㊁转动惯量㊁阻尼系数，液压泵泄漏量㊁作动筒摩擦力㊁泄漏量等参数，建立了详尽的ＥＨＡ作动器三环闭环控制情况下的数学模型，并利用该模型对速度环和位置环控制器的参数进行了设计㊂本文作者还在ＡＭＥＳｉｍ的仿真平台上搭建了仿真模型，利用文中控制器参数设计方法得到的ＰＩ参数，对ＥＨＡ伺服作动系统进行指令跟随性㊁频率特性和带载特性等方面的仿真分析，通过仿真验证了文中所提的控制器参数设计方法的正确性，同时该仿真方法可作为ＥＨＡ作动器详细设计前性能验证的手段，用以指导舵机部件参数的确定㊂１㊀ＥＨＡ作动器组成与工作原理ＥＨＡ作动器主要由控制器㊁永磁同步电机㊁柱塞泵㊁单向阀㊁溢流阀㊁蓄能器㊁电磁阀㊁模态转换阀㊁抗气穴阀㊁作动筒㊁压力传感器㊁线位移传感器㊁温度传感器等组成，其结构原理如图１所示㊂图１㊀ＥＨＡ作动器原理ＥＨＡ作动器的工作原理如下：伺服控制器接收上位机的位置指令，经过位置环㊁速度环和电流环的三闭环控制，并经过空间电压矢量（ＳＶＰＷＭ）算法解算出逆变器的驱动信号，驱动永磁同步电机正反转运行，电机与柱塞泵通过转轴直连，电机驱动柱塞泵运转，在泵的输出两腔产生流量，经过模态转换阀驱动作动筒运动㊂ＥＨＡ作动器中，电机主要作用是实现电能转换成机械能，驱动柱塞泵正反转运动㊂由于ＥＨＡ作动器对重力敏感，因此ＥＨＡ作动器往往选择使用高磁能积永磁体的永磁同步电机，同时ＥＨＡ作动器是一种精密的位置伺服系统，对脉动敏感，因此在电机设计中考虑选择表贴式结构，并采用斜槽设计，已最大程度降低转矩脉动㊂柱塞泵是ＥＨＡ作动器的核心部件，主要作用是根据电机的正反转产生输出流量，用以驱动作动筒运动㊂蓄能器的作用是为了建立ＥＨＡ闭式系统的回油压力，避免由于舵机负载腔建立压力而造成回油压力过低出现柱塞泵吸空㊂单向阀是给泵的低压腔提供补油的回路，当柱塞泵旋转输出腔建立高压时，蓄能器的油液将会通过单向阀回路给柱塞泵的低压输出腔补油㊂溢流阀给ＥＨＡ提供过载保护回路㊂油滤用来滤除ＥＨＡ作动器内部的污染物㊂模态转换阀主要用于实现ＥＨＡ作动器的模态切换，当作动器发生故障时，将模态阀切换至旁通模态㊂抗气穴阀主要作用是为了避免作动器在很大外负载的情况下，液压缸出现气穴㊂它通过建立蓄能器与作动筒负载腔之间的液压回路，一旦出现极低压力，将通过蓄能器和抗气穴阀给作动筒的低压腔补油，避免气蚀现象的发生㊂压力传感器主要用于测量ＥＨＡ作动器负载腔和蓄能器出口的压力㊂温度传感器主要用于监控电机㊁控制器以及油液的温度，当温度过高时发出报警信号，同时温度信息还能够用于电机的精确控制㊁ＥＨＡ伺服作动系统输出特性限幅策略的输入信息㊁低温加热模式启动的条件判断等㊂２㊀ＥＨＡ作动器数学建模ＥＨＡ作动器包含两种工作模态，即正常工作模态和阻尼旁通模态㊂其中阻尼旁通模态中作动筒的两腔通过阻尼孔连接到一起，其结构简单，根据阻尼孔的计算公式即可实现数学建模，文中不再对该模态进行数学建模㊂在正常工作模态下，电机驱动柱塞泵，输出腔油液经过油滤和模态转换阀驱动作动筒运动，在设计作动器时，考虑油滤和模态转换阀的节流作用，使其在ＥＨＡ作动器工作中功能阀两侧的压降控制在合理范围内㊂当柱塞泵输出腔压力过低时，补油回路会有少量油液补充到ＥＨＡ作动器的主油路中㊂正常工作模态下，溢流阀和抗气穴阀不起作动㊂为了简化模型，将忽略油滤㊁补油单向阀㊁溢流阀㊁抗气穴阀㊁模态转换阀对系统的影响，将ＥＨＡ作动器等效成电机驱动柱塞泵模型㊁柱塞泵驱动作动筒模型和作动筒驱动外负载模型㊂２ １㊀电机驱动柱塞泵模型永磁同步电机数学建模是实现矢量控制系统的关键，同时为电机运行稳态㊁瞬态分析提供了一种有效工具㊂为简化分析，在进行具体的永磁同步电机数学建模之前，有必要做出如下假设：定子ａ㊁ｂ㊁ｃ三相绕组在空间对称正弦分布，且忽略其结构的离散属性，因此定子绕组在气隙中产生正弦分布的电枢反应磁动势，并且感应出的反电动势也是正弦波；永磁体内部磁导率与空气一致，且在气隙中产生的励磁磁动势也是正弦分布；忽略铁损㊁终端效应及磁饱和效应，定转子磁导为无穷大；不计温度㊁负载效应对电机参数的影响，转子上没有阻尼绕组㊂图２为永磁同步电机物理模型，根据电动机惯例，规定：输入电流为电流正方向，且电压正方向与电流正方向相同，反电动势的正方向与电流正方向相反㊂㊃７３１㊃第１０期夏立群等：ＥＨＡ作动器建模与仿真分析㊀㊀㊀图２㊀ＰＭＳＭ物理模型示意永磁同步电机的数学模型如下：ｕｄ＝Ｒｓｉｄ＋Ｌｄｄｉｑｄｔ－ωｅＬｑｉｑｕｑ＝Ｒｓｉｑ＋Ｌｑｄｉｑｄｔ＋ωｅ（Ｌｄｉｄ＋ψｆ）ìîíïïïï（１）式中：ｕｄ㊁ｕｑ分别为转子直交轴电压；Ｒｓ为定子电阻；ｉｄ㊁ｉｑ分别为转子直交轴电流；Ｌｄ㊁Ｌｑ为柱塞泵的摩擦阻力系数；ωｅ为电机电角速度；ψｆ为永磁体磁链㊂电机电磁转矩的表达式为Ｔｅ＝３２Ｐｎψｆｉｑ＋（Ｌｄ－Ｌｑ）ｉｄｉｑ[]（２）当为电机选择ｉｄ＝０的控制策略时，电机电磁转矩的表达式可简化为Ｔｅ＝３２Ｐｎψｆｉｑ＝Ｋｅｉｑ（３）当忽略电机机械损耗扭矩和其他损耗扭矩时，电机的机械方程为Ｔｅ－ＴＬ＝Ｊｍｄωｒｄｔ＋Ｂωｒ（４）由于该电机为全侵入式永磁同步电机，因此电机的黏滞摩擦系数不能忽略㊂电机采用ＰＩ控制器，控制器的参数为Ｋｐ和Ｋｉ，指令电流和电机电压之间的关系：ｉ∗ｑ（ｓ）＝（１＋Ｋｐ）ｓ＋Ｋｉ（Ｋｐｓ＋Ｋｉ）（Ｌｑｓ＋Ｒｓ）ｕｑ（ｓ）－ωｅψｆ（Ｌｑｓ＋Ｒｓ）（５）柱塞泵的输入侧模型如下：Ｔｐ＝Ｊｐｄωｒｄｔ＋（Ｋｐｖｉｓｃ＋Ｋｆｒｉｃ）ωｒ＋ＴＤＢ＋Ｄｐ（ｐａ－ｐｂ）（６）式中：Ｔｐ为柱塞泵输入扭矩；Ｊｐ为柱塞泵的转动惯量；Ｋｐｖｉｓｃ为柱塞泵的黏滞阻力系数；Ｋｆｒｉｃ为柱塞泵的摩擦阻力系数；ＴＤＢ为由于固定摩擦力产生的阻力矩；Ｄｐ为柱塞泵的排量；ｐａ㊁ｐｂ为柱塞泵输入㊁输出两腔压力㊂由上述式（１） 式（６）可以推得电机泵的方程：（Ｊｐ＋Ｊｍ）ｄωｒｄｔ＋（Ｋｐｖｉｓｃ＋Ｋｆｒｉｃ＋Ｂ）ωｒ＝Ｋｅｉｑ－ＴＤＢ－Ｄｐ（ｐａ－ｐｂ）（７）速度环采用ＰＩ控制器，控制器的参数为Ｋωｐ和Ｋωｉ，指令速度和指令电流之间的关系：ｉ∗ｑ（ｓ）＝Ｋωｐ＋Ｋωｉ／ｓ()［ω∗ｒ（ｓ）－ωｒ（ｓ）］（８）对式（７）进行拉普拉斯变换，将式（１）与（８）代入式（５），并将结果代入式（７）拉氏变换的方程中，得到电机泵速度的传递函数见式（９）：ωｒ（ｓ）＝ＫｅＫωｐ＋Ｋωｉｓæèçöø÷Ｋｐ＋Ｋｉｓæèçöø÷Ｌｑｓ＋Ｒｓ＋Ｋｐ()＋Ｋｉｓω∗ｒ（ｓ）－ＴＤＢ－Ｄｐ［Ｐａ（ｓ）－Ｐｂ（ｓ）］Ｊｐ＋Ｊｍ()ｓ＋Ｋｐｖｉｓｃ＋Ｋｆｒｉｃ＋Ｂ()＋ＫｅＫωｐ＋Ｋωｉｓæèçöø÷Ｋｐ＋Ｋｉｓæèçöø÷＋ＰｎψｆＬｑｓ＋Ｒｓ＋Ｋｐ()＋Ｋｉｓ（９）２ ２㊀柱塞泵驱动作动筒模型柱塞泵输出侧模型如下：Ｑａ＝Ｄｐωｒ－ξｐ（ｐａ－ｐｂ）－Ｖａβｅｄｐａｄｔ－Ｌｅ（ｐａ－ｐｃａｓｅ）Ｑｂ＝Ｄｐωｒ－ξｐ（ｐａ－ｐｂ）＋Ｖａβｅｄｐｂｄｔ＋Ｌｅ（ｐｂ－ｐｃａｓｅ）（１０）式中：Ｑａ㊁Ｑｂ为柱塞泵输出侧两腔流量；Ｄｐ为柱塞泵的排量；ωｒ为柱塞泵转速；ξｐ为柱塞泵输出两腔泄漏系数；ｐａ㊁ｐｂ为柱塞泵输出两腔压力；Ｌｅ为柱塞泵输出两腔对泄漏腔的泄漏系数；ｐｃａｓｅ为柱塞泵泄漏腔的压力㊂作动筒输入侧模型如下：Ｑ１＝Ａｄｘｄｔ＋Ｖ０＋Ａｘβｅｄｐ１ｄｔ＋Ｌｅａ（ｐ１－ｐｃａｓｅ）＋㊀ξａ（ｐ１－ｐ２）Ｑ２＝Ａｄｘｄｔ－Ｖ０－Ａｘβｅｄｐ２ｄｔ－Ｌｅａ（ｐ２－ｐｃａｓｅ）－㊀ξａ（ｐ１－ｐ２）ìîíïïïïïïïï（１１）式中：Ｑ１㊁Ｑ２为作动筒输入侧两腔流量；ｐ１㊁ｐ２为作动筒两腔压力；Ａ为作动筒的有效作用面积；Ｖ０为作动筒处在中位时一腔的油液容积；βｅ为油液的弹性模量；Ｌｅａ为作动筒泄漏量；ｐｃａｓｅ为作动筒泄漏腔压力；ξａ为作动筒泄漏系数㊂柱塞泵的输出侧与作动筒输入侧相连，其结构如图３所示㊂㊃８３１㊃机床与液压第４９卷图３㊀ＥＨＡ作动器的简易模型作动器负载流量的公式为ＱＬ＝Ｑ１＋Ｑ２２＝Ｑａ＋Ｑｂ２（１２）当考虑壳体和管路的压降时，作动筒两腔压力与柱塞泵输出侧压力之间的关系如下：ｐａ＝ｐ１＋ｐｐｉｐｅｐｂ＝ｐ２－ｐｐｉｐｅ{（１３）式中：ｐｐｉｐｅ为作动器壳体和管路的压降㊂由于作动器的管路较短，壳体内部油路孔较粗，同时为了简化计算，管路的弹性忽略不计，因此则有：Ｖａ＝Ｖ０＋ＡｘＶｂ＝Ｖ０－Ａｘ{（１４）ｄｐａｄｔʈｄｐ１ｄｔ㊀㊀ｄｐｂｄｔʈｄｐ２ｄｔ（１５）根据柱塞泵输出侧模型和作动筒输入侧模型公式以及负载流量公式，可得到式（１６）：ＱＬ＝Ｑ１＋Ｑ２２＝Ａｄｘｄｔ＋Ｖ０２βｅｄｐ１ｄｔ－ｄｐ２ｄｔæèçöø÷＋㊀Ａｘ２βｅｄｐ１ｄｔ＋ｄｐ２ｄｔæèçöø÷＋Ｌｅ＿ａ２ｐ１－ｐ２()ＱＬ＝Ｑａ＋Ｑｂ２＝Ｄｐωｒ－Ｖ０２βｅｄｐ１ｄｔ－ｄｐ２ｄｔæèçöø÷－㊀Ａｘ２βｅｄｐ１ｄｔ＋ｄｐ２ｄｔæèçöø÷－ξｐ＋Ｌｅ２æèçöø÷（ｐａ－ｐｂ）ìîíïïïïïïïïïï（１６）由于作动器是对称的，因此则有：ｄｐ１ｄｔʈ－ｄｐ２ｄｔ（１７）将式（１７）代入式（１６），则可求得式（１８）Ｄｐωｒ＝Ａｄｘｄｔ＋Ｖ０βｅｄｐ１ｄｔ－ｄｐ２ｄｔæèçöø÷＋２ξｐ＋Ｌｅ２æèçöø÷ｐｐｉｐｅ＋Ｌｅ＿ａ２＋ξｐ＋Ｌｅ２æèçöø÷ｐ１－ｐ２()（１８）２ ３㊀作动筒驱动外负载模型作动筒输出侧模型：Ｆ＝（ｐ１－ｐ２）ＡＦ－ＦＬ－ＦＤＢ＝ｍｄ２ｘｄｔ２＋Ｂａｄｘｄｔìîíïïï（１９）式中：Ｆ为作动筒的输出力；ＦＬ为作动筒的负载力；ＦＤＢ为作动筒的摩擦阻力；ｍ为作动筒活塞质量；Ｂａ为作动筒阻尼系数㊂作动器位置环采用比例控制器，因此电机的速度指令与作动器位置指令和反馈之间的关系如式（２０）所示：ω∗ｒ（ｓ）＝Ｋｐｐ［ｘ∗（ｓ）－ｘ（ｓ）］（２０）式中：Ｋｐｐ为位置环比例系数㊂将式（１８）和式（１９）进行拉氏变换，和式（９）一同代入到式（２０）中得到作动器位置传递函数：ｘ（ｓ）＝ＤｐＫｐｐＧ２（ｓ）Ｇ３（ｓ）ｘ∗（ｓ）－ＤｐＧ３（ｓ）ＴＤＢ（ｓ）－２Ｄ２ｐ＋（２ξｐ＋Ｌｅ）Ｇ１（ｓ）Ｇ３（ｓ）Ｐｐｉｐｅ（ｓ）－（Ｌｅ＿ａ＋２ξｐ＋Ｌｅ）Ｇ１＋２Ｄ２ｐ２Ｇ３（ｓ）Ａ［ＦＬ（ｓ）＋ＦＤＢ（ｓ）］（２１）其中：Ｇ１（ｓ）＝（Ｊｐ＋Ｊｍ）ｓ＋（Ｋｐｖｉｓｃ＋Ｋｆｒｉｃ＋Ｂ）＋Ｋｅ（Ｋωｐ＋Ｋωｉｓ）（Ｋｐ＋Ｋｉｓ）＋ＰｎψｆＬｑｓ＋Ｒｓ＋Ｋｐ＋ＫｉｓＧ２（ｓ）＝Ｋｅ（Ｋωｐ＋Ｋωｉｓ）（Ｋｐ＋Ｋｉｓ）Ｌｑｓ＋Ｒｓ＋Ｋｐ＋ＫｉｓＧ３（ｓ）＝ＤＥＮ（ｓ）Ｇ１（ｓ）＋ＤｐＫｐｐＧ２（ｓ）＋ｍＡＤ２ｐｓ２＋ＢａＡＤ２ｐｓ２ ４㊀ＥＨＡ作动器速度环和位置环参数设计利用上述ＥＨＡ作动器数学建模方法可实现作动器内外环控制器参数的确定，同时还可分析作动器关键指标的敏感度㊂某型ＥＨＡ作动器经参数测试后，代入速度环响应传递函数（式（９））中，得到以下公式：㊀㊀ωｒ（ｓ）＝［０．１１１２Ｋωｐｓ２＋（０．１１１２Ｋωｉ＋３．０５８Ｋωｐ）ｓ＋３．０５８Ｋωｉ］ω∗ｒ（ｓ）７ˑ１０－８ｓ４＋２．３６ˑ１０－４ｓ３＋（０．１１１２Ｋωｐ＋０．０１９６７）ｓ２＋（０．１１１２Ｋωｉ＋３．０５８Ｋωｐ＋０．０２６４）ｓ＋３．０５８Ｋωｉ－［０．２６ˑ１０－３ｓ３＋０．８８４ｓ２＋２２ｓ］ˑ｛ＴＤＢ（ｓ）＋Ｄｐ［ｐａ（ｓ）－ｐｂ（ｓ）］｝７ˑ１０－８ｓ４＋２．３６ˑ１０－４ｓ３＋（０．１１１２Ｋωｐ＋０．０１９６７）ｓ２＋（０．１１１２Ｋωｉ＋３．０５８Ｋωｐ＋０．０２６４）ｓ＋３．０５８Ｋωｉ（２２）㊃９３１㊃第１０期夏立群等：ＥＨＡ作动器建模与仿真分析㊀㊀㊀㊀㊀当不考虑柱塞泵负载力㊁摩擦阻力矩的影响时，当速度环控制器的Ｋωｉ＝０时，Ｋωｐ从０ ２变化至２，速度环响应幅频㊁相频特性和根轨迹如图４ 图５所示㊂可看出：当Ｋωｐ选择较小时，速度环的带宽较低，为了满足位置环频带达到５Ｈｚ以上，速度环带宽需达到位置环带宽的５倍以上，因此Ｋωｐ取值应大于０ ４㊂在确保频带的情况下，为了提高作动器位置响应的抗干扰性能，速度环控制器比例增益不能选得过大㊂图４㊀速度环响应伯德图（Ｋωｉ＝０）图５㊀速度环根轨迹（Ｋωｉ＝０）在上述要求下，将速度环的增益Ｋωｐ选为０ ５，当Ｋωｉ从０ ２增加到２时，速度环响应的幅频和相频特性曲线如图６ 图７所示㊂从上述分析可知，速度环积分增益对系统性能的影响远没有比例增大对系统性能的影响大，而且随着速度环积分增益的增大，速度环响应的超调量将不断增大，因此速度环的积分增益不宜选择过大㊂图６㊀速度环响应伯德图（Ｋωｐ＝０ ５）图７㊀速度环根轨迹图（Ｋωｐ＝０ ５）某型ＥＨＡ作动器经参数测试后，代入位置环响应传递函数（式（２１））中，得到式（２３）㊂当不考虑作动筒负载力㊁阻尼力㊁电机泵的阻尼力矩对位置的影响时，位置环指令到作动筒位置响应的传递函数为式（２４）㊂㊀㊀ｘ（ｓ）＝（０．０５５６Ｋｐｐｓ２＋１．５８５Ｋｐｐｓ＋１．５２９Ｋｐｐ）ｘ∗（ｓ）０．２８ˑ１０－９ｓ７＋０．９５ˑ１０－６ｓ６＋０．３３７３ˑ１０－３ｓ５＋０．０６７２７ｓ４＋１７．５ｓ３＋（０．０５５６Ｋｐｐ＋３７１．６）ｓ２＋（１．５８５Ｋｐｐ＋３５２．６）ｓ＋１．５２９Ｋｐｐ－（０．２６ˑ１０－３ｓ３＋０．８８４ｓ２＋２２ｓ）ˑＴＤＢ（ｓ）０．２８ˑ１０－９ｓ７＋０．９５ˑ１０－６ｓ６＋０．３３７３ˑ１０－３ｓ５＋０．０６７２７ｓ４＋１７．５ｓ３＋（０．０５５６Ｋｐｐ＋３７１．６）ｓ２＋（１．５８５Ｋｐｐ＋３５２．６）ｓ＋１．５２９Ｋｐｐ－（０．２６２５ˑ１０－８ｓ４＋０．９９７８ˑ１０－５ｓ３＋０．６６５７ˑ１０－２ｓ２＋０．１５５８ｓ＋０．５８３４）［ＦＬ（ｓ）＋ＦＢＤ（ｓ）］０．２８ˑ１０－９ｓ７＋０．９５ˑ１０－６ｓ６＋０．３３７３ˑ１０－３ｓ５＋０．０６７２７ｓ４＋１７．５ｓ３＋（０．０５５６Ｋｐｐ＋３７１．６）ｓ２＋（１．５８５Ｋｐｐ＋３５２．６）ｓ＋１．５２９Ｋｐｐ（２３）㊃０４１㊃机床与液压第４９卷㊀㊀ｘ（ｓ）＝（０．０５５６Ｋｐｐｓ２＋１．５８５Ｋｐｐｓ＋１．５２９Ｋｐｐ）ｘ∗（ｓ）０．２８ˑ１０－９ｓ７＋０．９５ˑ１０－６ｓ６＋０．３３７３ˑ１０－３ｓ５＋０．０６７２７ｓ４＋１７．５ｓ３＋（０．０５５６Ｋｐｐ＋３７１．６）ｓ２＋（１．５８５Ｋｐｐ＋３５２．６）ｓ＋１．５２９Ｋｐｐ（２４）㊀㊀当Ｋｐｐ在１０００ ９０００之间变化时，位置环传递函数的根轨迹和伯德图如图８ 图９所示㊂可根据ＥＨＡ作动器位置环频带以及系统超调量和稳定裕度的要求，确定位置环增益的大小㊂图８㊀位置环传递函数的根轨迹图图９㊀作动器位置环传递函数伯德图３ ＥＨＡ作动器仿真分析为了验证ＥＨＡ作动器的性能指标，在ＡＭＥＳｉｍ中搭建了仿真模型，如图１０所示，ＥＨＡ作动器的主要参数如表１所示㊂图１０㊀ＥＨＡ作动器仿真模型表１㊀ＥＨＡ舵机参数参数名称参数值作动筒有效作用面积／ｍｍ２３０２０作动筒行程／ｍｍʃ７０液压泵排量／（ｍＬ㊃ｒ－１）２．２系统最大工作压力／ＭＰａ２５定子电阻／Ω０．０８４ｄ轴电感／ｍＨ２２０ｑ轴电感／ｍＨ２６０磁链／Ｗｂ０．０２２８额定转速／（ｒ㊃ｍｉｎ－１）８７００额定功率／ｋＷ１０极数８图１１㊀正弦跟踪特性仿真曲线㊀㊀在指令输入口加入０ ２Ｈｚ，峰峰值２Ｖ的正弦指令信号，就得到了舵机的正弦指令跟踪特性，如图１１所示㊂可以看出：作动器正弦指令跟踪平稳㊂采用０ ２Ｖ正弦信号进行作动系统频率特性仿真，作动系统频率特性如图１２所示㊂图１２㊀作动系统频率特性仿真曲线在作动筒输出端加１０８０Ｎ／ｍｍ的弹簧负载，指令输入端加１０Ｖ㊁０ １Ｈｚ正弦信号，作动器最大输出力及液压泵出口压力如表２所示，对应仿真曲线见图１３ 图１４㊂㊃１４１㊃第１０期夏立群等：ＥＨＡ作动器建模与仿真分析㊀㊀㊀表２㊀最大输出力及液压泵出口压力仿真结果仿真内容伸出状态缩回状态最大输出力／Ｎ７５１５９７５１５９液压泵出口压力／ＭＰａ２５．２２５．２图１３㊀液压泵出口压㊀㊀图１４㊀作动系统指令力仿真曲线及位移曲线４㊀结论介绍了ＥＨＡ作动器的组成，并简要总结归纳了各功能组件的作用，详细推导了ＥＨＡ作动器的数学模型㊂在此基础上，提出了利用推导出的作动器速度环和位置环传递函数进行频域分析的方法，以确定控制器的参数，同时该ＥＨＡ作动器数学模型还可用于作动器关键参数的敏感度分析㊂对ＥＨＡ作动器进行仿真分析，在ＡＭＥＳｉｍ仿真平台上搭建仿真模型，利用仿真模型对舵机的位置跟踪㊁频率特性和加载特性进行了仿真，验证了所提出的方法，为ＥＨＡ作动器详细设计前的功能㊁性能验证提供理论支撑㊂参考文献：［１］李军，付永领，王占林．机载电静液作动系统的发展现状与关键技术研究［Ｊ］．航空制造技术，２００５，４８（１１）：７３－７７．ＬＩＪ，ＦＵＹＬ，ＷＡＮＧＺＬ．Ｐｒｅｓｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈｏｆａｉｒｂｏｒｎｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃ⁃ｔｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，４８（１１）：７３－７７．［２］韩思聪，郭创，郑晓飞．多电飞机混合作动系统工作模式优化研究［Ｊ］．电子测量与仪器学报，２０１９，３３（２）：１８８－１９４．ＨＡＮＳＣ，ＧＵＯＣ，ＺＨＥＮＧＸＦ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｏｒｋｉｎｇｍｏｄｅｏｆｍｕｌｔｉ－ｅｌｅｃｔｒｉｃａｉｒｃｒａｆｔｈｙｂｒｉｄａｃｔｕａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＩｎｓｔｒｕ⁃ｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２０１９，３３（２）：１８８－１９４．［３］ＯＨＩＨ，ＪＵＮＧＹＳ，ＹＯＵＮＭＪ．Ａｓｏｕｒｃｅｖｏｌｔａｇｅ－ｃｌａｍｐｅｄｒｅｓｏｎａｎｔｌｉｎｋｉｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒａＰＭＳＭｕｓｉｎｇａｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｕｒ⁃ｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１９９９，１４（６）：１１２２－１１３２．［４］付永领，邵云滨，齐海涛，等．集成电动静液作动系统理论与技术［Ｊ］．液压与气动，２０１５（５）：１－９．ＦＵＹＬ，ＳＨＡＯＹＢ，ＱＩＨＴ，ｅｔａｌ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙ⁃ｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒｓｙｓｔｅｍ：ｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｃｈｉ⁃ｎｅｓｅＨｙｄｒａｕｌｉｃｓ＆Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ，２０１５（５）：１－９．［５］王云鹏，郭创，陈勇，等．飞机液压伺服系统ＥＨＡ的遗传优化控制仿真［Ｊ］．计算机仿真，２０１６，３３（１１）：５３－５７．ＷＡＮＧＹＰ，ＧＵＯＣ，ＣＨＥＮＹ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｅｔｉｃｏｐｔｉｍａｌｃｏｎ⁃ｔｒｏｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２０１６，３３（１１）：５３－５７．［６］赵宁，罗辉辉，方宗德．基于ＥＨＡ的车辆主动悬架建模与仿真研究［Ｊ］．计算机仿真，２００７，２４（８）：２４６－２４９．ＺＨＡＯＮ，ＬＵＯＨＨ，ＦＡＮＧＺＤ．ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｃｔｉｖｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＥＨＡ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔ⁃ｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２００７，２４（８）：２４６－２４９．［７］ＢＩＬＤＳＴＥＩＮＭ．ＥＨＡｆｏｒｆｌｉｇｈｔｔｅｓｔｉｎｇｏｎａｉｒｂｕｓＡ３２１ｐｏｗｅｒｌｏｓｓｅｓｏｆｆｉｘｐｕｍｐＥＨＡｖｅｒｓｕｓｖａｒｉａｂｌｅｐｕｍｐＥＨＡ［Ｃ］／／ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＲｅｃｅｎｔＡｄ⁃ｖａｎｃｅｓｉｎＡｅｒｏｓｐａｃｅＨｙｄｒａｕｌｉｃｓ，１９９８：１０１－１０３．［８］ＫＡＮＧＲＪ，ＭＡＲＥＪＣ，ＪＩＡＯＺＸ．Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｄｅｓｉｇｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒ［Ｃ］／／Ｐｒｏ⁃ｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＪＦＰＳＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＦｌｕｉｄＰｏｗｅｒ，２００８：６６５－６７０．［９］陈建云，罗振伟，李艳军．基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的高温高压管路系统建模与仿真［Ｊ］．液压与气动，２０２０（７）：１４４－１４９．ＣＨＥＮＪＹ，ＬＵＯＺＷ，ＬＩＹＪ．ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｉｐｅｌｉｎｅｓｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｂａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌｉｎｋ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＨｙｄｒａｕｌｉｃｓ＆Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ，２０２０（７）：１４４－１４９．［１０］ＬＩＫ，ＬＶＺ，ＬＵＫ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｍａｌ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，８０：２７２－２８１．［１１］宁圆盛，赵春江，王蕊，等．基于ＰＤ控制的液压系统的建模和分析［Ｊ］．液压与气动，２０２０（４）：２３－２８．ＮＩＮＧＹＳ，ＺＨＡＯＣＪ，ＷＡＮＧＲ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄａｎａｌ⁃ｙｓｉｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＤｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＨｙｄｒａｕｌｉｃｓ＆Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ，２０２０（４）：２３－２８．［１２］齐海涛，付永领．基于ＡＭＥＳｉｍ的电动静液作动器的仿真分析［Ｊ］．机床与液压，２００７，３５（３）：１８４－１８６．ＱＩＨＴ，ＦＵＹＬ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＡＭＥＳｉｍ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２００７，３５（３）：１８４－１８６．［１３］唐兵，司国雷，刘宇辉，等．基于高速开关阀的电静液作动器非线性仿真研究［Ｊ］．液压与气动，２０２０（７）：１８４－１８９．ＴＡＮＧＢ，ＳＩＧＬ，ＬＩＵＹＨ，ｅｔａｌ．Ｎｏｌｉｎｅａｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｃｔｕａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｈｉｇｈｓｐｅｅｄｏｎ／ｏｆｆｖａｌｖｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＨｙｄｒａｕｌｉｃｓ＆Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ，２０２０（７）：１８４－１８９．（责任编辑：张艳君）㊃２４１㊃机床与液压第４９卷。
eha工作原理
eha工作原理嗨，宝子们！今天咱们来唠唠EHA这个超有趣的东西的工作原理。
EHA呀，全名是电动静液作动器（Electro - Hydrostatic Actuator）。
你可以把它想象成一个超级智能的小助手，在好多复杂又厉害的系统里发挥着关键作用呢。
咱先从它的基本构成说起哈。
EHA里面有电机，这电机就像是它的小心脏，源源不断地提供动力。
这个电机可不像咱们家里普通小电器里的电机那么简单哦。
它得特别精准，动力输出得恰到好处。
然后呢，还有液压泵，这就像是一个魔法转换站。
电机一转起来，就带动液压泵开始工作啦。
液压泵就把电能转化成液压能，就像把一种魔法能量转化成另一种魔法能量似的。
再说说它的液压部分。
这里面有液压油在跑来跑去。
液压油在整个系统里可重要啦，就像血液在咱们身体里一样。
当液压泵把液压油加压后，这些高压的液压油就会冲向作动筒。
作动筒就像一个大力士的肌肉，液压油进去后，作动筒就开始伸缩啦。
这一伸一缩的动作，就能推动各种需要被推动的东西，比如说飞机的襟翼啦，或者是一些大型机械的关键部件。
你想啊，在飞机上，EHA的作用可大了去了。
飞机在飞行的时候，要根据不同的情况调整襟翼的角度。
这时候EHA就开始工作啦。
电机欢快地转起来，液压泵把液压油弄得活力满满，然后作动筒就稳稳地推动襟翼到合适的角度。
就像一个超级精确的小工匠，一点点地雕琢着飞机的飞行姿态。
而且哦，EHA还有个很厉害的地方就是它的控制部分。
这就像是它的小脑袋。
这个控制部分可以接收各种信号，然后根据这些信号来指挥电机和液压系统的工作。
比如说，如果飞机上的传感器发现现在的飞行速度需要襟翼调整到一个特定的角度，这个信号就会传到EHA的控制部分。
控制部分就会说：“电机老弟，你得转快点啦，液压泵兄，你也加把劲哦。
”然后整个系统就协调一致地工作起来啦。
在一些工业设备里，EHA也是个不可或缺的角色。
比如说那些大型的起重机，要把很重很重的东西吊起来，还得准确地放到指定的位置。
A380飞机液压源系统的研究与启示
A380飞机液压源系统的研究与启示作者：程海龙来源：《科技视界》2017年第07期【摘要】通过研究先进的A380飞机液压源系统，探明未来民用飞机液压源系统先进技术和发展趋势，为我国民用飞机液压源系统的研制提供启示。
【关键词】A380；民用飞机；液压源系统0 引言飞机液压源系统用于为飞机上液压驱动的活动部位提供液压动力，主要用于飞机起落架系统、飞行控制系统、舱门、发动机反推等的操纵，对飞行安全起着重要的作用。
飞机上一般布置相互独立的、能够连续工作的左右两套液压源系统，其管路布置也需要相互隔离，以提高总体系统的可靠性和飞行的安全性。
作为先进民用飞机的代表，A380飞机的液压系统设计折射出现代飞机液压源系统的先进技术和发展趋势。
1 系统概述A380飞机液压源系统包括两套由八台发动机驱动的液压泵（EDP）和四个带电控和保护系统的5000psi（磅/ 平方英寸）交流电动泵的主液压系统，以及由电动液压作动筒和备用电动液压作动筒组成的备份系统。
主液压系统分别为绿色液压系统和黄色液压系统，各套液压回路同时工作，并且回路之间没有油液转换。
A380飞机液压用户包括飞控系统、起落架系统以及货舱门系统等。
绿色液压系统架构如图1所示，其中Reservior为系统油箱，ENG PMPS为发动机驱动液压泵，ELEC PMPS为电动机驱动液压泵，FIRE SHUT-OFF VALVE为油箱防火切断阀，HSMU为系统监测单元。
2 先进技术2.1 余度技术随着现代飞机性能的不断提高，其对液压系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。
提高液压系统及其附件的安全性和可靠性成为现代先进民用飞机液压系统研究的重要方向。
通过采用余度设计能够很好地达到提高系统的可靠性的目标。
为了保证飞机的安全和可靠，现代飞机液压系统普遍采用了余度设计，具有多个独立的液压源系统。
如波音737飞机、空客A320飞机都是采用了三套独立的液压源系统，而波音747飞机则采用了四套独立的液压源系统。
电静液作动器设计
电静液作动器设计
电静液作动器是一种将电动机和液压系统相结合的机电一体化设备，它可以将电能转化为液压能，实现机械的运动控制。
电静液作动器广泛应用于工业自动化、机床、冶金、造船、航空航天等领域，是现代工业自动化的重要组成部分。
电静液作动器的设计需要考虑以下几个方面：
1. 动力系统设计：电静液作动器的动力系统由电动机、泵、油箱、阀门等组成，需要根据实际需求选择合适的电动机和泵，确定油箱和阀门的容量和数量。
2. 液压系统设计：液压系统是电静液作动器的核心部分，需要根据工作负载、速度、精度等要求设计合适的液压系统，包括液压缸、液压阀、油管等。
3. 控制系统设计：电静液作动器的控制系统需要根据实际需求选择合适的控制器和传感器，实现对动力系统和液压系统的精确控制。
4. 结构设计：电静液作动器的结构设计需要考虑机械强度、刚度、稳定性等因素，确保机械的运动精度和稳定性。
5. 安全设计：电静液作动器的安全设计需要考虑机械的运行安全和人员的安全，包括安全阀、限位开关、紧急停止按钮等。
总之，电静液作动器的设计需要综合考虑机械、电气、液压、控制等多个方面的因素，确保机械的运动精度、稳定性和安全性。
在实际应用中，还需要根据不同的工作负载、速度、精度等要求进行调整和优化，以满足不同的应用需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
通常被作为备份系统与传统的液传电液系 统结合成双余度的配置，因此，EBHA含有 两个独立的能源(传统的集中液压源和EHA 所需的电源)，可通过模式切换独立地驱动 同一作动筒。下图中的主控系统是传统的 阀控电液作动系统，EHA作为备份，待电 液作动系统出现故障时接替工作。此切换 是由特制的电磁换向阀完成的。
功率电传作动系统（PBW，Power-by-wire），由飞 机中央第二能源(电源)系统至作动系统各执行机构之间 的功率传输，是通过导线以电能传输的方式完成的；而 现行机载液压作动系统是通过遍布机身的液压管路里的 油液来传递功率的。显然，功率电传作动系统的采用将 取消飞机上既有电源又有液压源双个二次电源的结构。 电动作动器(electrically powered actuator)，包括电 动静液作动器(Electro—Hydrostatic Actuator，EHA) 和机电作动器(Electro—Mechanical Actuator，EMA)、 电备份的液压作动器（Electro-backup-Hydraulic Actuator，EBHA），实现功率电传作动系统。
吴秀萍、杨小亮 2012年4月
南京航空航天大学
作动器简介 电备份的液压作动器（EBHA）
EBHA基本结构
EBHA工作原理 基于A380的作动系统分析
作动器：由液、气压按照确定的控制规律对控制对 象施加控制力，把电、液压、气压能量转换成机械 动作 作动器是机载作动系统的重要组成部分，机载作动 系统由飞控系统计算机进行综合控制，以操纵升降 舵、方向舵、襟副翼和平尾等控制舵面，实现飞行 姿态和轨迹的控制。机载作动系统的性能优劣直接 影响到飞机的整体性能，如机动性、安全可靠性及 战伤生存率等
A380作动装置 A380飞机采用了双体系(Dual— architecture system)结构，电传飞行控制 系统和功率电传系统(Power-by—wire system)。舵面由传统的液压作动器(Hyd)、 电静液作动器(EHA)、电备份液压作动器 (EBHA)等不同形式的作动器驱动；用EBHA 代替原机械链(方向舵和扰流片)。
EBHA由伺服控制的双向调速电机、 定量柱塞泵、作动筒、功率控制器 和电控单元组成。
伺服作动筒：即传统的阀控作动筒，其上集成有伺服阀和位移传感器。 功率控制模块：根据控制偏差及被控电机的类型，产生相应的功率控制形式，以 驱动电机。 电动机：270V直流电机，由功率控制模块控制，并带有刹车能量回收装置，以避 免功率整流器过电压。 液压泵：定量柱塞泵，其规格按最大斜盘排量和电机速度曲线选定。 电磁阀：其功能是模式切换，即根据控制信号将作动筒的油口切换至相应的接口。 如当中心液压系统故障时，将作动筒的连接切换到EHA工作状态；当控制回路发 生故障时，可同时切除EHSV和EHA工作状态，使作动系统处于旁路阻尼状态，以 防止操纵面震颤。
A380 作动器配置A Nhomakorabea80 控制面布置图
A380两侧的水平安定面上各有两个独立的升降舵。各升降舵都有一个液压作 动器和一个EHA。同样地，还有两个独立的方向舵，每个方向舵使用两个电备 份液压作动器（EBHA）。这样EHA通过局部电动机和一个关联的液压泵来增 加备用电力。
A380 作动器配置
A380每个机翼有三个副翼，各副翼通过两个作动器来偏转。内侧 和中间的副翼采用一个液压作动器和一个EHA作动器，而外侧副翼采 用两个液压作动器。
A380 作动器配置
扰流板（每个机翼有8个）是以液压为动力的。 然而，各机翼上有2个 或3个阻流片作动器是以电力作为备份动力的EBHA。襟翼和缝翼是由 机械旋转式作动器驱动的。机械旋转式作动器通过一个扭矩轴传输系 统与动力控制装置（PCU）连接。襟翼的动力控制装置包括两个液压 马达；翼的动力控制装置包括一个液压马达和一个电动马达。