基于模糊PI控制的瞬态高温控制策略研究

目的通过地面环境试验研究气动热引起的瞬态高温环境对飞行器结构的影响。方法设计基于石英灯和离心机的瞬态高温-加速度复合试验系统,研究温度和加速度同步控制系统的结构和原理,分析无制冷装置环境下瞬态高温控制的难点,提出基于模糊PI控制器的温度控制策略。结果通过MATLAB仿真验证,设计的模糊PI控制器相比传统的PI控制器能够有效提高温度控制的动态性能与精确性。结论将基于模糊PI控制的瞬态加热控制策略应用于瞬态高温控制是可行、有效的,能为地面气动热模拟环境试验提供技术保障。     

一类飞行器动态变化加速度模拟试验原理探索

目的探索一类飞行器动态变化加速度模拟试验原理。方法建立三轴动态变化加速度模拟系统的数学模型,研究试件上某一特定位置的目标加速度与离心机及动量矩框架的输入角速度、角加速度以及旋转角度之间的关系,利用已知的目标加速度反解方程得到输入角速度、角加速度以及旋转角度。结果使用Matlab进行方程求解和仿真模拟,仿真结果与目标加速度一致。结论仿真结果表明,通过反解方程进行动态加速度模拟试验是可行的。     

多轴动态加速度试验夹具设计方法研究

目的针对多轴动态加速度试验的特点探索一种适合多轴动态加速度试验的夹具设计新方法。方法分别采用传统经验设计法和新方法对同一简单模型进行力学仿真分析,并进一步对比两种方法所得结果的差异。结果新方法所得结果更具全面性,在多轴动态加速度试验过程中更有利于保证夹具的安全性,适合推广应用。结论多轴动态加速度试验与传统的单一稳态加速度试验差异较大,在相应夹具设计时更应该注重试验的全过程。     

适应瞬态高温过载环境的加载装置设计及试验研究

目的地面模拟飞行器再入过程瞬态热-离心环境,预测部组件结构响应,开展典型试验件高过载环境瞬态高温加载装置设计技术及试验研究。方法通过优化石英灯结构强度和生产工艺,改进灯阵夹具和石英灯夹持方式,解决高过载离心环境(80g)石英灯强度和夹具夹持位置灯管易碎问题。结果利用自行研制的适用于高过载环境下瞬态加热装置,对典型试验件进行了高过载高温加载试验,实现了最高温度为600℃,最大加速度为80g的技术指标。结论该研究成果可用于相关飞行器及其部组件地面热-离心复合环境等效性试验考核。     

加速度环境中电机伺服系统控制研究

目的实现对动态飞行模拟器等多轴离心机吊篮系统的驱动,设计一种适用于加速度环境中的伺服驱动系统。方法推导电机简化模型,分析伺服系统的运行环境模型,建立离心场中的干扰模型。结果基于三相永磁同步电机转子磁场定向矢量控制,设计伺服驱动系统控制策略,实现电动执行器在加速度环境中的力矩加载控制。结论仿真和实验结果验证了该控制策略的有效性和该伺服系统的可行性。     

基于离心机平台的复合环境试验系统综述

为了能够更好地模拟以加速度为基础的复合试验环境,系统总结了离心-冲击、离心-振动、离心-温度、离心-气动等四种以离心机为平台的复合环境试验技术在国内外的研究进展,并重点介绍了其中具有代表性的试验设备的技术特点、复合原理及试验能力,并对以离心机为平台的复合环境试验的未来发展趋势进行了总结和展望。