[发明专利]力纷争控制律试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及力纷争试验领域，具体涉及一种对力纷争控制律进行试验的装置。

背景技术

在对大尺寸大质量的运动部件进行操作时，往往需要通过多通道的操作部件同时给运动部件施加操作力。例如在对飞机主舵面进行操作时，通常是由2-3个液压作动器同时提供作动力。这样，由于各个操作部件自身动态响应能力的区别和制造组装时积累下的误差，在各个操作部件之间可能存在微小的不同步。

如果运动部件的刚度不高，那么这些不同步可以被部件自身的形变“吸收”，不会对运动部件造成什么影响。但在运动部件刚度较高的情况下，由于运动部件自身不容易产生形变，就会造成操作部件之间的“力纷争”现象。力纷争现象的反复出现，会引起金属疲劳，长时间积累很容易导致运动部件的疲劳损坏。本文中，为了便于描述，将运动部件和多个操作部件共同形成的装置称为力综合作动系统。

为了减缓这种力纷争现象，就需要使用到力纷争减缓装置。如在授权公告号CN 1202360C的中国专利中，就公开了一种用于减缓或消除力纷争的“多通道同步液压伺服传动装置”，其工作原理是，引入多个液压装置两腔压差(DP)之间的差值(DDP)作为闭环反馈控制参数，然后通过比例积分环节形成对超前液压装置的负位移增量指令和对滞后液压装置的正位移增量指令，从而通过减小液压作动器之间的不同步来减缓力纷争。

对于各种不同的力纷争减缓装置来说，其核心都在于其中的控制律。本文中的控制律是指对力综合作动系统中的力纷争状况进行调节的运算关系，其引入力纷争反馈参数后对其进行运算，然后得出待输出的调节控制信号。其中，控制律参数的选择对力纷争减缓装置的性能至关重要，并且直接关系到力综合作动系统的安全性。

在设计控制律的时候，所采用的方法是根据需要的力纷争调节性能通过数学方法反推出控制律的各个参数。然而，数学计算的结果并不能作为装置设计的最终参数。由于理论计算中总是会忽略掉一些影响因素，因此理论计算生成的控制律会与实际需要的存在不同。这时就需要对控制律进行试验，以确定其实际工作性能从而对控制律进行调整。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，从而提供一套力纷争控制律试验装置。其可以方便地载入待试验控制律，并且对待试验控制律所针对的力综合作动系统进行模拟，从而对新设计的力纷争控制律的性能进行测试，从而可以根据试验结果对控制律参数进行针对性的调整。

为了实现上述目的，本发明提出一种力纷争控制律试验装置，包括：试验控制器，用于载入待试验控制律，并在试验过程中输出试验结果；模拟作动系统，其包括模拟负载和对模拟负载同时加载的多个作动器，可产生并承载力纷争，从而模拟试验的力纷争环境；力纷争调节控制器，其分别与试验控制器和模拟作动系统连接，并且包括运算模块，该运算模块用于通过由试验控制器载入的待试验控制律对模拟作动系统中的力纷争进行调节。通过这一试验装置，可以为力纷争控制律提供硬件支持，以对各种不同的力纷争控制律进行试验，以验证其效果。

进一步地，模拟作动系统的作动器数量和参数，以及模拟负载的刚性和惯量均可根据待试验控制律所针对的对象进行调整。例如，通过调整零件的刚性和更换支撑支座可以调整舵面的刚性，通过增加质量块可以调整模拟舵面的惯量。通过这些调整，可以使试验装置对待试验控制律所针对的对象进行模拟，从而提高试验的准确性。

再进一步地，待试验控制律可以模型的形式载入，并且优选地，由试验控制器将待试验控制律的模型编译解算成可执行代码，再优选地，试验控制器可以采用MATLAB/SIMULINK模型工具。

再进一步地，试验控制器可以记录试验结果，以便于事后对试验效果进行分析。

再进一步地，试验控制器包括紧急断开装置，从而在发生可能造成系统损害的异常情况时通过紧急断开装置及时中止试验。

进一步地，模拟作动系统还可包括RVDT信号仿真电路或驾驶舱控制传感器，也可以同时包括两种部件并进行切换，以产生试验所需的飞行操作指令。

附图说明

现在将通过仅为举例的方式，参照附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1显示了根据本发明优选实施方式的力纷争控制律试验装置的系统连接图。

具体实施方式

下面将对本发明优选实施方式的方法进行描述，以使本领域技术人员能够对本发明的优势有着更加清楚的了解。

在优选的实施方式中，力纷争控制律试验装置包括三个主要部分：试验控制器、力纷争调节控制器和模拟作动系统，各部分之间通过以太网连接。