为了解决机载电静液作动器(EHA)响应速度与作动效率难以兼顾的问题,设计了一种泵阀协调控制的EHA并利用MATLAB/Simulink软件进行了建模与仿真分析。首先结合典型的变转速定排量EHA与直接驱动阀,阐述了系统的结构组成与工作原理,提出了根据飞行任务阶段不同而互为备份的3种工作模式;然后考虑到系统的复杂性与非线性,分别建立了泵控与阀控模式下的数学模型;最后根据某型飞行控制系统的性能要求,设计了系统的控制器并进行了仿真实验。结果表明,泵阀协调控制EHA具有较高的精确度和稳定性,同时阀控模式下系统的动态响应特性要明显优于泵控模式。

针对阀控位置伺服系统能效低的问题,提出了协调控制泵的转速和进出阀开口的节能控制系统,并针对阻抗工况和超越工况,分别设计了不同节能控制策略。首先,根据系统原理,建立了泵阀协调控制的位置伺服系统数学模型,分析了系统存在的耦合问题;其次,在压力环上设计了前馈反馈控制器,提高了系统的控制效果;最后,利用AMESim和MATLAB联合仿真平台,搭建了泵阀协调控制的位置伺服系统,并进行了仿真分析。研究结果表明:泵阀协调控制的位置伺服系统能效远高于负载敏感系统;设计的前馈反馈控制器有效地减少了由系统耦合引起的压力波动,提高了压力的控制精度。

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．