[发明专利]一种直升机电动尾部减速器系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种直升机电动尾部减速器系统的控制方法，其步骤包括：1将所述直升机电动尾部减速器系统分解为永磁同步电机、减速器和尾桨；2建立永磁同步电机、减速器、尾桨的动力学方程；3采用模糊集理论构建整个系统的控制器。本发明能使得直升机尾桨能够在复杂的外界环境下维持尾桨的恒转速，从而保证直升机的安全运行。

主权项

1.一种直升机电动尾部减速器系统的控制方法，其特征包括如下步骤：步骤1：将所述直升机电动尾部减速器系统分解为永磁同步电机、减速器和尾桨；步骤2：利用式(1)得到所述永磁同步电机的动力学方程：式(1)中，T_L是所述永磁同步电机的输出转矩，J是转子的转动惯量，ψ_f是永磁体的磁链，L_d和L_q分别是交轴和直轴的电感，P₁是定子的极对数，i_d和i_q分别是交轴和直轴的电流；是所述永磁同步电机转动的角加速度，是所述永磁同步电机转动的角速度，B是转子的粘性阻尼系数；步骤3：利用式(2)得到所述减速器的动力学方程：Tred＝ηλTL  (2)式(2)中，Tred是所述减速器的输出转矩，λ是所述减速器的减速比，η是所述减速器的传动效率；步骤4：利用式(3)分别得到所述尾桨的动力学方程：式(3)中，Jtail是尾桨的转动惯量，Tload是尾桨所受的负载；步骤5：利用式(4)所述直升机电动尾部减速器系统的动力学方程：步骤6：基于模糊集理论和确定性控制器，利用式(5)构建所述直升机尾部减速器系统的控制器：式(5)中，R为对角矩阵，δ₁，δ₂，γ均为标量常数，θ_r为永磁同步电机的角度，表示名义等效转动惯量，并有：式(6)中，Jeq为等效转动惯量，ΔJeq为等效转动惯量Jeq不确定性部分，并有：步骤7：对式(5)所示的直升机电动尾部减速器系统的控制器进行性能仿真，得到尾桨的实际速度，并与目标速度进行比较，得到两者之间差值，并判断所述差值是否小于所设定的阈值，若小于，则表示三个标量常数δ1，δ2，γ，为最优控制器参数；若不小于，则调整所述三个标量常数δ1，δ2，γ直到小于阈值为止。