离心式作动器及驱动系统研究与实现

作     者：呼明亮 王凌伟 陈奎 闫稳 HU Ming-liang;WANG Ling-wei;CHEN Kui;YAN Wen

作者机构：航空工业西安航空计算技术研究所西安710065 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第6期

页      面：2649-2655页

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：陕西省创新人才推进计划-青年科技新星项目(2019KJXX-080) 

主　　题：振动主动控制 离心式作动器 无刷直流电机 隔离驱动 伺服控制 

摘      要：作动器系统作为直升机结构响应主动控制系统(active control of structure response, ACSR)执行元件的重要核心部件,其控制性能直接关系到振动的抑制效果。研制了一套基于永磁无刷直流电机驱动的离心式作动器原理样机,详细阐述了系统组成及工作原理,论述了作动器输出力频率、幅值和相位的调节方式,建立了偏心块的输出力方程,选取了MAXON公司生产的EC60 flat 411 678无刷电机作为驱动源。设计了作动器伺服控制系统,针对功率驱动中的隔离直流电源、自举二极管、自举电容、电流驱动能力及母线支撑电容等关键参数进行了详细设计。通过实验验证,电机转速误差最终被控制为1%以内,位置响应时间小于50 ms,振动抑制在0.001 5g(g为重力加速度)以下,取得了较好的控制性能,为离心式作动器系统在直升机平台的应用奠定了基础。