针对轴对称矢量喷管的功能要求,设计一种基于模糊PID控制的轴对称矢量喷管液压伺服系统。运用AMESim和MATLAB/Simulink对该系统进行建模与联合仿真,并与常规PID控制进行比较,分析系统的响应特点,验证电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能的可行性。仿真结果表明所设计的轴对称矢量喷管液压伺服系统具有良好的工作性能,而加入模糊PID控制的系统具有更好的稳态特性、动态特性和更强的鲁棒性,同时验证了电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能是切实可行的。

为研究误差对喷口精度的影响,以轴对称矢量喷管为研究对象,利用ADAMS软件的参数化点的功能建立模型并仿真,验证模型有效性;建立衡量喷口精度的指标:偏转角、方位角、喷口面积的测量函数;基于设计研究功能,得出了单一设计变量误差对喷口精度影响的灵敏度;通过ADAMS/Insight模块、蒙特卡洛方法以较快的速度、较少的工作量完成零部件随机设计变量误差的分析。研究结果表明:在随机误差-0.1 mm<μ<0.1 mm的情况下,偏转角仿真值与平均值相对误差为0.675%,方位角为0.847%,喷口面积为0.048%,喷口精度变化较小,可以保证发动机工作范围。

以轴对称矢量喷管为研究对象,建立其动力学方程。首先,将轴对称矢量喷管结构简化为等效的3-PRS结构模型,利用等效的3-PRS结构模型建立喷管喷口运动学方程。然后,将气动力等效为动平台虚拟质量,运用Lagrange方法推导出喷管喷口的动力学方程,并分析其动力学特性。通过MATLAB和ADAMS仿真,对比两种仿真结果,验证了建立模型的准确性。结果表明喷口姿态对驱动力影响很大,由此可得出不同姿态下驱动力的变化规律。从而对进一步进行喷管优化设计及控制提供了有效帮助。

该文简要分析了轴对称矢量喷管应急复位技术及其发展，重点介绍了一套用于A9作动环应急复位的液压系统，该系统在电气信号或液压信号丧失的故障模式下，由一个与作动筒位移相关联的伺服滑阀控制。文中简要阐述了系统的组成、工作原理和特点。