【摘 要】
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大型民航客机通常在发动机上配装有反推力装置,在飞机降落过程中,通过改变发动机外涵道气流方向来产生反向推力,进而辅助飞机减速,缩短飞机的滑跑距离,保障飞机安全着陆。传统液压驱动的反推力装置设计方法与研究理论较为成熟,而基于EMA驱动的反推力装置相关理论研究甚少,为此,本文基于EMA驱动的反推力装置为研究对象,侧重针对反推力装置电作动系统和运动机构开展建模与优化仿真研究。首先,分析了EMA驱动的反推力
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大型民航客机通常在发动机上配装有反推力装置,在飞机降落过程中,通过改变发动机外涵道气流方向来产生反向推力,进而辅助飞机减速,缩短飞机的滑跑距离,保障飞机安全着陆。传统液压驱动的反推力装置设计方法与研究理论较为成熟,而基于EMA驱动的反推力装置相关理论研究甚少,为此,本文基于EMA驱动的反推力装置为研究对象,侧重针对反推力装置电作动系统和运动机构开展建模与优化仿真研究。首先,分析了EMA驱动的反推力装置结构组成及工作原理;然后从运动机构和电作动系统两个方面对比分析了几种EMA驱动反推装置,归纳总结该类反推装置设计的关键性技术。其次,针对EMA驱动的某型反推力装置运动机构结构特点,建立了运动机构的运动学与动力学模型,在Adams下建立了三维模型,并进行了部件运动轨迹及动力学仿真。再次,在Simulink下建立电机及控制器模型以及在AMESim下建立机械传动系统模型,通过联合仿真分析了电作动系统的动态特性,分别从位置环、速度环及电流环分析在模拟负载加载下电作动系统的动态响应,以及机械传动系统中同步软轴扭转角以及不同作动筒之间的位移差变化。最后,以作动系统最大负载力极小化为目标函数,各运动机构满足几何关系为约束条件建立反推力装置运动机构的结构优化数学模型,在MATLAB下采用惩罚函数法进行结构优化设计,对比分析了优化前后对反推系统性能的影响。论文研究方法及结果可为大型客机EMA驱动的反推力装置设计提供参考。
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