提出一种电动静液作动器智能设计方法,实现主参数设计功能、优化设计功能、数据库系统功能和三维建模功能。基于电动静液作动器(EHA)总体设计方法和流程,得到12个主要设计参数,并给出EHA智能设计知识库的设计方法,完成规则系统、知识系统以及模型库设计;通过输入安装空间尺寸大小,采用NSGA-Ⅱ遗传算法,以空间体积及力学性能为优化目标,得到电动静液作动器布局方式和各零件结构尺寸值,并进一步为各个零件参数实现数据的存储与调用,实现输入较少的参数完成EHA智能化设计,提高设计人员效率,缩短研发周期。

执行机构是完成飞行控制指令的核心部件,对飞行任务的成败起着举足轻重的作用。现有的研究工作,一方面是在简化执行机构的情况下,设计飞行控制算法;另一方面是在给定性能指标的情况下,设计执行机构,对执行机构与飞行控制系统的耦合关系,考虑不足。针对上述情况,选取能量特性和平稳特性为指标,研究执行机构对飞行控制系统的影响,首先建立两种典型执行机构(液压作动器和电动静液作动器)的模型,接着将其嵌入至飞行控制系统,并设计仿真工况进行分析与验证。结果表明,相比于液压作动器,电动静液作动器在能量特性方面,具有显著的优势,但是在动态特性方面,存在一定的差距。

电动静液作动系统(Electro-Hydrostatic Actuator System,EHAS)是多电飞机关键子系统之一,系统结构紧凑,换热能力差,影响飞行安全,因此EHA热特性研究是一个具有现实意义的课题。通过对EHA整体结构进行简化处理,得到热特性分析模型,运用有限元仿真软件进行热特性仿真。对比实验结果,验证了该分析方法的准确性,并提出了结构优化方案。通过优化建模,运用仿真得到优化后模型的热特性,并与原模型特性对比得出,EHA结构整体稳态热分析最高点温度降低29.5%,瞬态分析最高点温度降低22.3%。该研究为求解EHA热特性提供了一种方法,对现有EHA的结构布局提出一种优化改进方案,提升了EHA的热特性,有助于电作动新产品的开发设计。

主要研究转速和排量复合控制电动静液作动器(EHA-VSVP)系统在重载机械臂中的应用。在满足重载机械臂需求的基础上,利用AMESim和MATLAB建立液压系统和控制系统的仿真模型。为解决系统存在的相乘非线性耦合问题,使用分配解耦的控制策略,配合AMESim和MATLAB的联合仿真技术对系统进行仿真分析,从阶跃响应和正弦响应的角度探究系统的稳定性。仿真结果表明:所设计的EHA-VSVP系统原理正确,满足性能需求。该系统所使用的控制策略可以很好地解决相乘非线性问题,且权重分配具有一定的理论依据,可以满足控制需求。

针对近年来飞机机载作动系统的发展本文介绍了一种采用功率电传方式的新型作动器(EHA)分析了其原理及特点讨论了作动系统的建模和加权系数的优化模型采用Matlab/Simulink对其进行仿真结果表明能有效提高作动系统动态性能功率电传作动系统的研制具有重要意义.

主要研究转速一排量复合控制电动静液伺服系统在火箭舵机中的应用。在分析火箭舵机工况的基础上，设计了系统的原理方案，建立了全系统的数学模型，针对系统含有转速和排量两个输入变量且两者以相乘关系耦合从而具有本质非线性的特点，设计了基于工况调节的变量泵排量模糊控制器，实现了转速和排量的解耦控制，最后利用MATLAB／Simulink对系统进行了工况仿真分析，结果表明系统动态特性好、能量效率高，有一定的应用前景。

针对直驱式电液作动控制系统需具备良好的静态、动态特性根据系统的工作原理确定其数学模型并对其进行定性的分析。结果表明直驱式电液作动控制系统的性能目标相互耦合因此在系统结构设计时需要综合考虑。提出基于Pareto多目标的优化算法对该控制系统的多个性能指标进行多目标优化设计所得结果可为设计该系统提供参考。

针对典型的EHA（Electro—Hydrostatic Actuator）系统存在的频响较低的问题，为了兼顾作动系统的效率和频响，将控制阀引入了EHA系统，提出了3种泵阀协调控制的EHA方案，分别是：采用EHSV（Electro-Hydraulic Servo Valve）的EHA系统，采用DDV（Direct Drive Valve）的EHA系统以及采用TPCV（Total Pressure Control Valve）的EHA系统．阐述了这3种方案的系统组成及工作原理，采用AMESim对这3种方案及典型的EHA进行了仿真对比分析．从仿真结果可以看出：泵阀协调控制的EHA系统可以大大提高系统的频响，同时还具有较高的效率．作为3种过渡方案，将对目前机载电动静液作动系统的研制具有实际指导意义．

分析了泵阀联合电动静液作动器效率的影响因素,提出了提高负载压力设计值的提高效率的方法。在负载相同的条件下,对伺服阀和定量泵的输出流量、损耗流量、作动系统整体效率变化进行了分析,并分析了负载压力设计值变化对系统主要性能参数的影响。相对于常规阀控系统设计,提高负载压力设计值的方法可在一定范围内提高系统效率。系统快速性在小负载状态下提高,在大负载状态下降低,稳定性增强,抗扰动能力和响应下降。以弹性负载为对象的作动系统仿真及实验分析验证了设计方法的可行性。

针对一体化电动静液作动器（Electro-hydrostatic actuatorEHA）中电动机转速与泵排量双变量控制的需要，设计了一种电动变量伺服泵，利用电动变量机构来改变泵的排量，取代传统伺服变量泵中的液压伺服机构。对变量泵变量机构驱动力矩进行了分析计算，选用直流伺服电动机作为变量机构执行单元，通过减速机构和扇形齿轮直接驱动斜盘的摆动轴，改变斜盘倾角从而实现变排量，并设计了基于DSP的数字伺服控制器。建立其数学模型，进行了仿真分析，仿真结果表明伺服泵输出排量可实现无超调的快速调节，调节时间和小信号下的频响均达到了设计要求。