第五章舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)

1、 舵系統(tǒng)舵系統(tǒng); 控制導(dǎo)彈舵面或副翼偏轉(zhuǎn)的伺服系統(tǒng)，控制導(dǎo)彈舵面或副翼偏轉(zhuǎn)的伺服系統(tǒng)， 舵系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛儀的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，舵系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛儀的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，特點(diǎn)是；特點(diǎn)是； 慣性大、功率強(qiáng)和非線性因素比較明顯的一慣性大、功率強(qiáng)和非線性因素比較明顯的一個(gè)復(fù)雜環(huán)節(jié)它對(duì)自動(dòng)駕駛儀的性能，有重大影個(gè)復(fù)雜環(huán)節(jié)它對(duì)自動(dòng)駕駛儀的性能，有重大影響響四四 舵系統(tǒng)的工作原理舵系統(tǒng)的工作原理不同舵系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和控制方法各異，不同舵系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和控制方法各異，但工作原理大致相同現(xiàn)以液壓舵系統(tǒng)為例，但工作原理大致相同現(xiàn)以液壓舵系統(tǒng)為例，說明工作原理圖說明工作原理圖41是液壓舵系統(tǒng)原理方框圖。是液壓舵系統(tǒng)原理方框圖。

2、4.1舵系統(tǒng)原理舵系統(tǒng)原理圖圖41 41 液壓舵系統(tǒng)原理方框圖。液壓舵系統(tǒng)原理方框圖。系統(tǒng)系統(tǒng)；由綜合大器、液壓舵機(jī)及反饋電路組成。由綜合大器、液壓舵機(jī)及反饋電路組成。綜合放大器的作用綜合放大器的作用；是對(duì)輸入信號(hào)是對(duì)輸入信號(hào) 和反饋信號(hào)和反饋信號(hào) 進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差信號(hào) 并進(jìn)行電并進(jìn)行電壓放大和功率放大，給電液伺服閥的力矩馬達(dá)壓放大和功率放大，給電液伺服閥的力矩馬達(dá)繞組輸送差動(dòng)電流繞組輸送差動(dòng)電流 液壓舵機(jī)液壓舵機(jī)組成；組成；由電液伺服閥、作動(dòng)筒以及由電液伺服閥、作動(dòng)筒以及反饋電位計(jì)組成反饋電位計(jì)組成( (見圖見圖42)42)電液伺服閥中帶永久電液伺服閥中帶永久磁鐵的極

3、化式力矩馬達(dá)與雙噴嘴檔板構(gòu)成前置放大磁鐵的極化式力矩馬達(dá)與雙噴嘴檔板構(gòu)成前置放大級(jí)，二級(jí)采用力反饋式液壓滑閥放大器級(jí)，二級(jí)采用力反饋式液壓滑閥放大器圖圖42 42 液壓舵機(jī)工作原理圖液壓舵機(jī)工作原理圖 1 1一控制線圈；一控制線圈； 2 2一導(dǎo)磁體，一導(dǎo)磁體， 3 3一彈簧管：一彈簧管： 4 4一磁鋼；一磁鋼；5 5一銜鐵；一銜鐵； 6 6一檔板；一檔板； 7 7一噴咀，一噴咀， 8 8一反饋桿：一反饋桿： 9 9一滑閥一滑閥1010一固定節(jié)流孔；一固定節(jié)流孔； 1111一一閥體，閥體， 12-12-油阻尼孔；油阻尼孔；1313一油濾；一油濾； 1414一作一作動(dòng)簡，動(dòng)簡， 1515一活塞桿一

4、活塞桿( (連桿連桿) )；1616一反饋電位計(jì)；一反饋電位計(jì)； 1717一回油；一回油； 1818一進(jìn)油一進(jìn)油作動(dòng)筒采用雙向作用的直線位移式作動(dòng)筒液體作動(dòng)筒采用雙向作用的直線位移式作動(dòng)筒液體流量是與作動(dòng)筒活塞線速度成正比活塞的直線流量是與作動(dòng)筒活塞線速度成正比活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過操縱機(jī)構(gòu)變成舵面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)反往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過操縱機(jī)構(gòu)變成舵面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)反饋電位計(jì)裝在作動(dòng)筒內(nèi)，電刷由舵機(jī)的活塞桿饋電位計(jì)裝在作動(dòng)筒內(nèi)，電刷由舵機(jī)的活塞桿( (以以下稱連桿下稱連桿) )帶動(dòng)，與活塞線位移成正比的反饋電位帶動(dòng)，與活塞線位移成正比的反饋電位計(jì)輸出信號(hào)計(jì)輸出信號(hào) 在綜合放大器中與輸入信號(hào)在綜合放大器中與輸入信

5、號(hào) 進(jìn)行綜合進(jìn)行綜合 當(dāng)當(dāng)0 0時(shí)，綜合放大器輸出的差動(dòng)電流時(shí)，綜合放大器輸出的差動(dòng)電流力矩馬達(dá)的銜鐵不偏轉(zhuǎn)，檔板處于中立位置，兩噴力矩馬達(dá)的銜鐵不偏轉(zhuǎn)，檔板處于中立位置，兩噴嘴腔中壓力相等，即嘴腔中壓力相等，即 ： 閥芯兩端作用的壓力相等閥芯處于零位閥芯兩端作用的壓力相等閥芯處于零位( (即即滑閥開度為零滑閥開度為零) )因此輸出流量因此輸出流量Q Qo o，作動(dòng)筒中，作動(dòng)筒中，活塞兩端壓差為零，即活塞兩端壓差為零，即 于是活塞不動(dòng)，于是活塞不動(dòng)，021iiI021 pp0fku假定差動(dòng)電流假定差動(dòng)電流 在力矩馬達(dá)控制線圈中產(chǎn)生的磁通在力矩馬達(dá)控制線圈中產(chǎn)生的磁通 的方向如圖的方向如圖424

6、2所示，在氣隙所示，在氣隙a a，d d中，中， 與永久與永久磁鐵磁通磁鐵磁通 方向相反，因而互相削弱的；方向相反，因而互相削弱的；在氣隙在氣隙c，b 中中與與 同向，因而相互加強(qiáng)合同向，因而相互加強(qiáng)合力矩使銜鐵繞回轉(zhuǎn)中心力矩使銜鐵繞回轉(zhuǎn)中心( (彈簧管的中心彈簧管的中心) )逆時(shí)針轉(zhuǎn)一逆時(shí)針轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使右噴嘴與檔板的間隙減小，左噴嘴與檔個(gè)角度，使右噴嘴與檔板的間隙減小，左噴嘴與檔板的間隙則增加，于是板的間隙則增加，于是，滑閥左移，高壓油進(jìn)入作動(dòng)筒左腔，活塞上壓差，滑閥左移，高壓油進(jìn)入作動(dòng)筒左腔，活塞上壓差為為 ，推動(dòng)活塞右移，使舵面轉(zhuǎn)滑，推動(dòng)活塞右移，使舵面轉(zhuǎn)滑閥左移的同時(shí)，閥左移的同時(shí)，

7、0021iiIui時(shí)，cc推動(dòng)反饋桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，銜鐵以順時(shí)針方向力矩與信推動(dòng)反饋桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，銜鐵以順時(shí)針方向力矩與信號(hào)力矩平衡，此時(shí)滑閥左邊的開口量與信號(hào)成正比，號(hào)力矩平衡，此時(shí)滑閥左邊的開口量與信號(hào)成正比，而進(jìn)入作動(dòng)筒的流量又與滑閥開口量成正比；在活而進(jìn)入作動(dòng)筒的流量又與滑閥開口量成正比；在活塞右移的同時(shí)，由反饋電位汁輸出一個(gè)與連桿位移成塞右移的同時(shí)，由反饋電位汁輸出一個(gè)與連桿位移成正比的反饋信號(hào)正比的反饋信號(hào)，當(dāng)，當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 在力反饋的作用下，銜鐵回到中立位置，從在力反饋的作用下，銜鐵回到中立位置，從而使滑閥回到中立位置，于是活塞就不再移動(dòng)舵面而使滑閥回到中立位置，于是活塞就不再移動(dòng)舵

8、面偏轉(zhuǎn)一個(gè)與偏轉(zhuǎn)一個(gè)與 相對(duì)應(yīng)的正角度相對(duì)應(yīng)的正角度 同理，當(dāng)同理，當(dāng)相對(duì)應(yīng)的負(fù)角度相對(duì)應(yīng)的負(fù)角度0I0iu0iu0iu4.3 4.3 舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求 （1 1）一般要求）一般要求 1) 1) 應(yīng)滿足控制系統(tǒng)提出的最大舵偏角應(yīng)滿足控制系統(tǒng)提出的最大舵偏角 。和空載最大舵偏角速度和空載最大舵偏角速度 的要求的要求 2) 2) 應(yīng)能輸出足夠大的操縱力和操縱力矩，以應(yīng)能輸出足夠大的操縱力和操縱力矩，以適應(yīng)外界負(fù)載的變化，并且在最大氣動(dòng)鉸鏈力矩狀適應(yīng)外界負(fù)載的變化，并且在最大氣動(dòng)鉸鏈力矩狀態(tài)下，應(yīng)具有一定的舵偏角速對(duì)舵面反操縱作用，態(tài)下，應(yīng)具有一定的舵偏角速對(duì)舵面反操縱作用，

9、應(yīng)具有有效的制動(dòng)能力應(yīng)具有有效的制動(dòng)能力( (或稱剎車能應(yīng)具有足夠的或稱剎車能應(yīng)具有足夠的帶寬，以滿足彈上飛行控制系統(tǒng)的需要體積小、帶寬，以滿足彈上飛行控制系統(tǒng)的需要體積小、質(zhì)量輕、比功率大、成本低、可靠性高及使用維護(hù)質(zhì)量輕、比功率大、成本低、可靠性高及使用維護(hù)maxmax (2) (2) 設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題 除上述一般要求外，隨著駕駛儀的不同，以及除上述一般要求外，隨著駕駛儀的不同，以及導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)不同，舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮問導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)不同，舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮問題的側(cè)重面也就不同在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)有針對(duì)題的側(cè)重面也就不同在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)有針對(duì)性設(shè)計(jì)中常常會(huì)遇到下述需要

10、解決的問題性設(shè)計(jì)中常常會(huì)遇到下述需要解決的問題 1) 1) 采用哪些類型的舵系統(tǒng)最為有利采用哪些類型的舵系統(tǒng)最為有利? ?這取決于對(duì)舵這取決于對(duì)舵系統(tǒng)的具體要求；彈上提供的能源類型，執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的具體要求；彈上提供的能源類型，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在彈上布局的空間大??；可供選擇的執(zhí)行元件系列；在彈上布局的空間大??；可供選擇的執(zhí)行元件系列；國內(nèi)生產(chǎn)水平和工藝水準(zhǔn)；產(chǎn)品的繼承性國內(nèi)生產(chǎn)水平和工藝水準(zhǔn)；產(chǎn)品的繼承性2) 2) 采用哪種反饋形式采用哪種反饋形式? ?反饋從何處引出反饋從何處引出? ? 對(duì)中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈，通常采用液壓或氣壓舵對(duì)中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈，通常采用液壓或氣壓舵系統(tǒng)，而且均采用位置反饋系統(tǒng)，而且均

11、采用位置反饋 對(duì)近程防空導(dǎo)彈，多采用電動(dòng)舵系統(tǒng)或燃?xì)舛鎸?duì)近程防空導(dǎo)彈，多采用電動(dòng)舵系統(tǒng)或燃?xì)舛嫦到y(tǒng)反饋方式常采用舵偏速度反饋，或氣動(dòng)鉸鏈系統(tǒng)反饋方式常采用舵偏速度反饋，或氣動(dòng)鉸鏈力矩反饋，或者舵面做成特殊形狀，不用反饋，開力矩反饋，或者舵面做成特殊形狀，不用反饋，開路工作路工作 反饋從何處引出比較合理，也值得注意從圖反饋從何處引出比較合理，也值得注意從圖4343可以看出，對(duì)中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈，由于操縱機(jī)可以看出，對(duì)中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈，由于操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)( (包括舵面包括舵面) )慣量大、剛度低，屬于阻尼很小慣量大、剛度低，屬于阻尼很小( ( 0 005)05)，固有頻率較低，固有頻率較低( ( 40H

12、z)40Hz)的二階環(huán)的二階環(huán)節(jié)同時(shí)還含有明顯的非線性節(jié)同時(shí)還含有明顯的非線性( (如間隙特性如間隙特性) )chchf如果直接采用舵偏角反饋如果直接采用舵偏角反饋( (即圖即圖4343中中2 2，3 3接通接通) )，則操縱機(jī)構(gòu)這個(gè)環(huán)節(jié)包入舵系統(tǒng)內(nèi)，則操縱機(jī)構(gòu)這個(gè)環(huán)節(jié)包入舵系統(tǒng)內(nèi)，這樣要設(shè)計(jì)一這樣要設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好，快速性高的舵系統(tǒng)就十分困難個(gè)性能良好，快速性高的舵系統(tǒng)就十分困難相反相反如果采用舵機(jī)連桿位移如果采用舵機(jī)連桿位移X X為位置反饋為位置反饋( (即圖即圖4343中中1 1，3 3接通接通) )，操縱機(jī)構(gòu)不包入舵系統(tǒng)，則能很方便地設(shè)操縱機(jī)構(gòu)不包入舵系統(tǒng)，則能很方便地設(shè)計(jì)出性能良好的

13、快速舵系統(tǒng)計(jì)出性能良好的快速舵系統(tǒng)圖圖4 4，3 3 舵系統(tǒng)反饋方式舵系統(tǒng)反饋方式4.4 4.4 舵機(jī)動(dòng)力學(xué)模型舵機(jī)動(dòng)力學(xué)模型 舵機(jī)是構(gòu)成舵系統(tǒng)的核心部件，正確地建立舵舵機(jī)是構(gòu)成舵系統(tǒng)的核心部件，正確地建立舵機(jī)數(shù)學(xué)模型十分重要同時(shí)要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合，機(jī)數(shù)學(xué)模型十分重要同時(shí)要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合，對(duì)已建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行合理的簡化，以便抓住問對(duì)已建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行合理的簡化，以便抓住問題的本質(zhì)，提高設(shè)計(jì)效率此外，用實(shí)驗(yàn)手段獲題的本質(zhì)，提高設(shè)計(jì)效率此外，用實(shí)驗(yàn)手段獲 取取舵機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，在工程應(yīng)用上也十分重要本舵機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，在工程應(yīng)用上也十分重要本節(jié)重點(diǎn)闡述這兩方面內(nèi)容節(jié)重點(diǎn)闡述這兩方面內(nèi)容4 4

14、4 41 1 負(fù)載狀態(tài)下舵機(jī)傳遞函數(shù)負(fù)載狀態(tài)下舵機(jī)傳遞函數(shù) 作為執(zhí)行元件的舵機(jī)，在導(dǎo)彈飛行過程中總是作為執(zhí)行元件的舵機(jī)，在導(dǎo)彈飛行過程中總是在負(fù)載狀態(tài)下工作作用在舵機(jī)上的負(fù)載通常有四在負(fù)載狀態(tài)下工作作用在舵機(jī)上的負(fù)載通常有四種：慣性負(fù)載、彈性負(fù)載、粘性種：慣性負(fù)載、彈性負(fù)載、粘性負(fù)載，摩擦負(fù)載負(fù)載，摩擦負(fù)載 液壓和氣壓舵機(jī)而言，是指包含帶活塞的連桿液壓和氣壓舵機(jī)而言，是指包含帶活塞的連桿和帶舵面的操縱機(jī)構(gòu)；和帶舵面的操縱機(jī)構(gòu)； 對(duì)電動(dòng)舵機(jī)而言，應(yīng)包括電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和帶舵對(duì)電動(dòng)舵機(jī)而言，應(yīng)包括電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和帶舵面的減速機(jī)構(gòu)在負(fù)載狀態(tài)下，必須把舵機(jī)的傳動(dòng)面的減速機(jī)構(gòu)在負(fù)載狀態(tài)下，必須把舵機(jī)的傳動(dòng)部分

15、看成一個(gè)整體環(huán)節(jié)研究部分看成一個(gè)整體環(huán)節(jié)研究根據(jù)需要可以折算到根據(jù)需要可以折算到舵軸上分析計(jì)算，也可以折算到連桿上舵軸上分析計(jì)算，也可以折算到連桿上( (或電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)軸上) )分析計(jì)算分析計(jì)算 現(xiàn)以液壓舵機(jī)為例，直接給出不同類型負(fù)載狀現(xiàn)以液壓舵機(jī)為例，直接給出不同類型負(fù)載狀態(tài)下的舵機(jī)傳遞函數(shù)，而略去中間推導(dǎo)過程態(tài)下的舵機(jī)傳遞函數(shù)，而略去中間推導(dǎo)過程(1) (1) 全負(fù)載狀態(tài)的液壓舵機(jī)傳遞函數(shù)全負(fù)載狀態(tài)的液壓舵機(jī)傳遞函數(shù)全負(fù)載全負(fù)載；系指慣性負(fù)載、粘性負(fù)載和彈性負(fù)載同時(shí)存在并系指慣性負(fù)載、粘性負(fù)載和彈性負(fù)載同時(shí)存在并假設(shè)液壓油不可壓縮，泄漏損耗很小，可忽略不假設(shè)液壓油不可壓縮，泄漏損

16、耗很小，可忽略不計(jì)全負(fù)載狀態(tài)下液壓舵機(jī)框圖如圖計(jì)全負(fù)載狀態(tài)下液壓舵機(jī)框圖如圖4444所示所示根據(jù)圖根據(jù)圖4444，簡化，簡化 可得全負(fù)載狀態(tài)的舵機(jī)傳遞函數(shù)如下可得全負(fù)載狀態(tài)的舵機(jī)傳遞函數(shù)如下 0njM在工程上，由于在工程上，由于djsTT圖圖44 44 負(fù)載狀態(tài)負(fù)載狀態(tài)下下舵舵機(jī)機(jī)框圖框圖( )( )( )djsWsi s2222( )(1)(21)/()/(2/djdjsdjdjdjdjschpjdjjdjchpjpchjkWsT ST ST SkAkk k MTJMAk k Mk kJM并且實(shí)際存在的純延遲并且實(shí)際存在的純延遲 ，通常用一個(gè)振蕩環(huán)節(jié)，通常用一個(gè)振蕩環(huán)節(jié)和遲環(huán)節(jié)來描述全負(fù)載狀

17、態(tài)下液壓舵機(jī)的動(dòng)性即和遲環(huán)節(jié)來描述全負(fù)載狀態(tài)下液壓舵機(jī)的動(dòng)性即22( )(21)sdjdjdjdjdjk eWsT ST S 的表達(dá)式中所含的流量壓力系數(shù)的表達(dá)式中所含的流量壓力系數(shù)，和空載流量系數(shù)尺，和空載流量系數(shù)尺K Ks s，在工程上可以從電液伺服，在工程上可以從電液伺服閥實(shí)測的負(fù)載流量曲線閥實(shí)測的負(fù)載流量曲線( (即即Q Qp p曲線曲線) )上求得圖上求得圖4545是某型伺服閥實(shí)測的負(fù)載流量曲線，取是某型伺服閥實(shí)測的負(fù)載流量曲線，取I I12mA12mA對(duì)應(yīng)的那條曲線，在對(duì)應(yīng)的那條曲線，在0 0djkdj23sp( (即即0130130MPa)0MPa)的工作區(qū)內(nèi)用直線的工作區(qū)內(nèi)用直

18、線( (見圖見圖4545中的虛中的虛線線) )代替，代替，sTpKsp代表油源壓力一流量壓力系數(shù)代表油源壓力一流量壓力系數(shù)pk公式如下，公式如下，12120.112pImAmAQQkpp 空載流量系數(shù)空載流量系數(shù)K Ks s公式如下公式如下000.2975sppQQkjj 圖圖45 45 負(fù)載流量曲線負(fù)載流量曲線4.54.5、 液壓舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓舵系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例實(shí)例 1 1、設(shè)計(jì)一個(gè)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的舵系統(tǒng)其指標(biāo)要設(shè)計(jì)一個(gè)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的舵系統(tǒng)其指標(biāo)要求如下求如下1 1）最大舵偏角）最大舵偏角 其中土其中土3030為最大指為最大指令所占用令所占用. .max32 2)2)最大舵偏角速度最大舵偏角速

19、度400 / s3)3)舵機(jī)連桿最大行程舵機(jī)連桿最大行程4)4)折算到舵機(jī)活塞上的最大負(fù)載折算到舵機(jī)活塞上的最大負(fù)載F Fmaxmax4903.3N4903.3N5)5)最大舵指令最大舵指令( (對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)3030) )6V.6V.6)6)舵系統(tǒng)等效傳遞函數(shù)為舵系統(tǒng)等效傳遞函數(shù)為0.5 0.8dxt對(duì)舵系統(tǒng)開環(huán)要求對(duì)舵系統(tǒng)開環(huán)要求: :幅穩(wěn)定裕量幅穩(wěn)定裕量66的的dB,dB,相穩(wěn)定裕相穩(wěn)定裕量量4545對(duì)舵系統(tǒng)閉環(huán)相移要求對(duì)舵系統(tǒng)閉環(huán)相移要求; ;在在307)7)舵系統(tǒng)過渡過程的上升時(shí)間舵系統(tǒng)過渡過程的上升時(shí)間0.02rts25%超調(diào)量超調(diào)量; ;22(1)( )21dxtdxtdxtdxtdx

20、tdxtkT SWsT ST S8)8)帶舵面的操縱機(jī)構(gòu)傳遞函數(shù)為帶舵面的操縱機(jī)構(gòu)傳遞函數(shù)為maxmax/1.28chkX0.05ch1/(2)chchTf40()chfHz22( )( )( )21chchchchchksWsX sT ST S9）彈上液壓油源工作壓力為；MPa594.20652.17液壓舵系統(tǒng)計(jì)算方框圖液壓舵系統(tǒng)計(jì)算方框圖2、舵系統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)采用連桿位移反饋，在舵系統(tǒng)反饋通道內(nèi)設(shè)置一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，由于力反饋型電液伺服閥頻帶比較寬，在舵系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)慣性負(fù)載的工作條件下，當(dāng)油壓出現(xiàn)脈動(dòng)時(shí)會(huì)使舵系統(tǒng)激發(fā)起不規(guī)則的振蕩，這種振蕩是有害的，在舵系統(tǒng)反饋通道內(nèi)設(shè)置一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，可以有效地消除這

21、種有害的振蕩。)/(256. 0/1)/(906. 3628. 1/30)()(,28. 1306VmmVKKVmmuXKKDXTFKiDXTch舵系統(tǒng)反饋傳遞系數(shù)為傳遞系數(shù)為舵系統(tǒng)閉環(huán)操縱機(jī)構(gòu)傳遞系數(shù)舵偏角，對(duì)應(yīng)已知最大指令為（1）、舵系統(tǒng)反饋系數(shù)的確定）、舵系統(tǒng)反饋系數(shù)的確定舵系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)；根據(jù)計(jì)算方框圖，得舵舵系統(tǒng)開環(huán)頻率響應(yīng)；舵系統(tǒng)動(dòng)特性計(jì)算;)0( ,) 1)(1() 1)(1()()2(000FKyDzFKyDFKyDsFKyDzKKKKsTsTsKsTsTseKKKsW785.8445,65)(5386. 3452/12/14545-SF00FKyDzFkyD

22、yDyDKKKKdBKmsTmsfTHzf條件下確定的相位穩(wěn)定裕量幅穩(wěn)定裕量對(duì)數(shù)頻率特性，在滿足是根據(jù)舵系統(tǒng)開環(huán)期望求，響應(yīng)（幅，相裕量）要為滿足舵系統(tǒng)開環(huán)頻率于是有的伺服閥相移處對(duì)應(yīng)頻率先取系列參數(shù)，閥根據(jù)力反饋型電液伺服588. 0)(2/1)(01061. 0/ )(3.9061s( ,12) 1(11) 1(1)()(0032202030KTTsKTTTKKsTsTsTKsKsKTTsKTTsTKsusXWFKyDDXTFKyDDXTFKDXTDXTDXTDXTFKDXTFKyDFKyDFKFKiDXT項(xiàng)）略去舵系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)56.16)256. 020/(2875.84/20200

23、,FKzyDzyDzKKKKVmAKKKmA液壓舵機(jī)速度傳遞系數(shù)器傳遞系數(shù)為可分配如下；綜合放大，則流為通常伺服閥最大工作電msTmsTKKKKKKKKKFKyDFKyDzFKFKyDz55386. 3331.2/256. 02875.8400反饋通道慣性時(shí)間常數(shù)液壓舵機(jī)時(shí)間常數(shù)正向通道傳遞系數(shù)反饋電位計(jì)傳遞系數(shù)舵系統(tǒng)開環(huán)傳遞系數(shù)msmsTKsTseKsWsmmXNFmmlmmXmAIMPaPyDyDyDsyDyDls525386. 35 .16) 1()(/330;3 .49032402520594.20652.17a)3(maxmaxmax舵機(jī)傳遞函數(shù)為舵機(jī)最大空載速度最大負(fù)載力；舵機(jī)中心

24、矩；舵機(jī)連桿最大行程；最大工作電流；能源工作壓力；、基本技術(shù)要求。三、反饋電位計(jì)的選擇；二、液壓伺服閥的選擇；一、作動(dòng)筒設(shè)計(jì)，計(jì)算主要內(nèi)容；舵機(jī)設(shè)計(jì)sPDd反饋電位計(jì)活塞當(dāng)高壓油從左腔進(jìn)入作動(dòng)筒，則活塞在壓差21PPP作用下，向右移動(dòng)，反之向左作動(dòng)筒內(nèi)流量Q與活塞運(yùn)動(dòng)速度成正比dtdXAQ 4/)(22dDA作用在活塞上的力與作用在活塞兩邊的壓差成正比)(21ppAF2）活塞和連桿的直徑計(jì)算活塞上的壓差建立的主動(dòng)力，除克服負(fù)載的等效阻力外，還需克服摩擦力，所以)(4022PPdDFscmDFPdDcmdPFDcmdFFPPLssLLs4 . 2)(4)(327. 243 . 13 .49035

25、94.20652.1795. 02220則時(shí)應(yīng)有為保證足夠功率，設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，先取很小回油壓力液壓油工作壓力作動(dòng)筒機(jī)械效率計(jì)算為保證活塞最大速度，需要的最大流量min)/1 (34. 6maxmaxXAQc、電液伺服閥的選擇依據(jù)；確保足夠流量和功率；空載流量增益線性度好；壓力靈敏度高；通頻帶寬2.2KRRR1%0.05%d45Hz45-%51/min6.4120,123.1921max選擇導(dǎo)電塑料電位計(jì)性度依據(jù)；平滑性好；非線反饋電位計(jì)選擇相移處）通頻帶寬度（非線性度）（額定流量最大工作電流選擇額定工作油壓mAIMPaPsFKuF5k11R2R330330k10720V15V15圖圖5-5 采用他激直流電動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理