基于电传作动技术的民机发动机反推系统设计与研究

来源 :中国民用航空飞行学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:west_fox
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大中型民用飞机满载着陆时,伴有较大惯性力,快速制动主要依赖于叶栅式反推力装置所提供的反向推力。随着多电/全电飞机的发展,功率电传作动技术的应用越来越广泛,为了取代传统液压作动,解决液压作动可靠性低、能源利用率低、燃油消耗率高等问题,本文设计了一种基于功率电传作动技术的电反推系统。先从使用情况和适航法规要求两方面对电反推系统进行总体分析,确定电反推系统的使用需求,对反推力装置、电反推作动系统和电反推控制系统进行方案设计。为获得反推系统运动阻力,本文参考相关研究,在Solid Works中建立反推力装置三维模型,于ANSYS中抽取流体域划分网格,进行网格无关性验证,结果表明网格数量在150万左右计算结果与网格数量无关。于Fluent中对反推力装置展开过程进行CFD计算,得到阻流门在反推力装置展开过程所受气动载荷曲线图,为反推系统模拟仿真提供数值支撑。将反推力装置运动机构简化为曲柄滑块机构,对反推力装置运动学和动力学进行分析与建模:先建立机构运动学数学模型,于Simulink中对数学模型进行初步仿真。然后分别分析阻流门和阻流门拉杆的动力学关系,建立数学模型。通过对比四种电机,选出无刷直流电机作为电反推系统的作动电机,建立无刷直流电机数学模型,并在Simulink中进行建模和仿真,同时对比分析了无刷直流电机的PID控制和模糊PID控制的优劣性,结果表明模糊PID控制的稳定性和精确性更突出,更适合电反推系统。于Simulink中搭建电反推系统整体模型进行仿真,仿真结果表明本文的设计和仿真模型完全正确。最后搭建电反推系统试验平台,对电反推系统进行了展示试验,试验结果与仿真结果基本一致。
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