舵机与舵回路课件.pptxVIP

第四章 舵机与舵回路;第四章 舵机与舵回路-;概述;概述;4.1 舵机的工作原理;4.1.1电动舵机（续）;4.1.1电动舵机（续）;4.1.2 液压舵机;电液副舵机;电液副舵机各组成部件的作用;导磁体

永久磁铁

控制线圈

衔铁

弹簧管

挡板

喷嘴

溢流腔

反馈杆

阀心

阀套

回流节流孔

固定节流孔

油滤

作动筒壳体

活塞杆

活塞

铁心

线圈

位移传感器;12;余度舵机;余度舵机;4.2舵机的特性分析;4.2.1 舵面的负载特性;铰链力矩Mj近似写为:;4.2.2 舵机的动特性

1.电动舵机的动特性;电动舵机的动特性;（用磁粉离合器控制的间接式）电动舵机的动特性;;当舵机有载时（ 即?Mj?0），结构图变为成下图，舵机的传;由前式推导可见：

空载时用磁粉离合器控制的电动舵机动特性：

可用两个积分环节与一个惯性环节的串联来描述。

有载时，舵机在铰链力矩作用下的动特性：

可用一个二阶无阻尼的振荡环节与一个惯性环节的串联来描述。

由于舵机的电气时间常数TM值较小，近似分析中往往可忽略。;4.2.2 舵机的动特性;;;上式描述的滑阀输出流量Q与负载P之间的关系又称滑阀的负载特性,如下图(a)所示,也是一族非线性曲线,可同分析电动舵机一样,采用线性化的处理方法来研究液压舵机的动特性,如图(b)所示.;实际上,滑阀输出的流量除补充活塞移动推出的那部分流量外,还必须补偿:;考虑到上面的分析,滑阀的输出流量增量整理后可得:;液压舵机结构图;目前飞行控制系统中采用的液压舵机，其时间常数TM值约为10-3秒的数量级，它远比飞机短周期运动的固有周期小得多。故一般TM值可忽略，液压;根据前图的结构图，得出有载时液压舵机的传递函数为：;电动舵机与液压舵机动特性总结;铰链力矩对舵机动特性的影响;4.3 舵回路;1、舵回路的构成;1、舵回路的构成

铰链力矩对舵机的作用，相当于在舵机内部引入反馈，因而可利用自动控制原理中的补偿方法，人为地在舵机内部引入另一反馈来抵消它的影响。;化简结构图并导出电动舵机的传递函数:;结论：;;所以前图的传递函数可变为：;综上所述：

只要人为地引入一个很强的反馈，就可大大消弱铰链力矩对舵机工作性能的影响，并能按比例控制舵机的输出角速度或转角。而基本上与飞行状态无关。

舵机输出位置量（角度或线位移）的反馈—位置反馈实现方法：电位计、同位器、线性旋转变压器或线位移传感器。

舵机输出速度（角速度或线速度）的反馈—速度反馈实现方法：测速发电机等。;2.舵回路的基本类型;舵回路简化方块图;硬反馈式舵回路特点;软反馈式舵回路特点;弹性反馈式(均衡式)舵回路特点

反馈环节为位置反馈中串联一个均衡环节，即:;综上分析可见:

?若弹性反馈式舵回路工作在低频段(即输入电压角频率小于1／Te)，则舵回路的传递函数式近似为一个积分环节；

?若工作在高频段(即输入电压的角频率大于1／Te)，则近似为一个比例环节。

?也就是说，弹性反馈式舵回路的低频特性接近于软反馈式舵回路的特性，高频特性则接近于硬反馈式舵回路的特性。它的输出既正比于输入，又正比于输入的积分，是一种兼有硬反馈式特性与软反馈式特性的舵回路。;舵回路的基本类型（总结）;舵回路的发展及其数字化;4.3.2舵回路系统的设计