[發明專利]一種直升機電動尾部減速器系統的控制方法有效

申請號：	201811631255.2	申請日：	2018-12-29
公開（公告）號：	CN109445452B	公開（公告）日：	2021-02-05
發明（設計）人：	甄圣超;劉榮耀;孫浩;朱胤斐;楊磊;朱梓誠	申請（專利權）人：	合肥工業大學
主分類號：	G05D1/08	分類號：	G05D1/08;G05D1/10;B64D31/14
代理公司：	安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101	代理人：	陸麗莉;何梅生
地址：	230009 安***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種直升機電動尾部減速器系統控制方法
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【說明書】：

本發明公開了一種直升機電動尾部減速器系統的控制方法，其步驟包括：1將所述直升機電動尾部減速器系統分解為永磁同步電機、減速器和尾槳；2建立永磁同步電機、減速器、尾槳的動力學方程；3采用模糊集理論構建整個系統的控制器。本發明能使得直升機尾槳能夠在復雜的外界環境下維持尾槳的恒轉速，從而保證直升機的安全運行。

技術領域

本發明屬于航空自動化控制技術領域，具體涉及一種直升機電動尾部減速器系統的控制。

背景技術

在軍事上直升機是不可缺少的重要武器裝備之一。在近代戰爭中，作為常規武器中具有高技術含量的軍用直升機，特別是具有攻擊性的武裝直升機充分發揮了其獨特性、不可替代的作戰功能，成為現代戰爭與其他兵器協同作戰的重要武器裝備。

隨著現代軍事技術以及民用經濟發展的需要，“高性能”、“高性能電池”等技術的出現，已經打破了傳統燃油直升機技術的格局，傳統的“大”、“厚”的思想，已經完全不能適應現代直升機世界的潮流了，如今要求直升機傳動系統由傳統的燃油發動機提供動力轉型到由電能提供動力，與此相對應要求我們設計出高性能的電動傳動系統。

尾部減速器作為傳動系統中重要的組成部分，對其進行電機一體化設計十分必要。電動尾部減速器作為電動直升機的重要組成部分，需要設計成能夠提供高功重比、高效率以及高可靠性的尾槳推動器。

直升機處在復雜的外界環境中，再加上直升機尾槳本身的氣動特性十分復雜，直升機在實際的機動飛行中也存在著諸多不確定因素，采用傳統的PID控制方法無法滿足現代直升機的控制需求，嚴重的可能會造成飛機出現故障，無法維持自身平衡。

發明內容

本發明為了解決現有技術所存在的不足之處，提出一種直升機電動尾部減速器系統的控制方法，以期能使得直升機尾槳能夠在復雜的外界環境下維持尾槳的恒轉速，從而保證直升機的安全運行。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明一種直升機電動尾部減速器系統的控制方法的特點包括如下步驟：

步驟1：將所述直升機電動尾部減速器系統分解為永磁同步電機、減速器和尾槳；

步驟2：利用式(1)得到所述永磁同步電機的動力學方程：

式(1)中，T_L是所述永磁同步電機的輸出轉矩，J是轉子的轉動慣量，ψ_f是永磁體的磁鏈，L_d和L_q分別是直軸和交軸的電感，P₁是定子的極對數，i_d和i_q分別是直軸和交軸的電流；是所述永磁同步電機轉動的角加速度，是所述永磁同步電機轉動的角速度，B是轉子的粘性阻尼系數；

步驟3：利用式(2)得到所述減速器的動力學方程：

T_red＝ηλT_L (2)

式(2)中，T_red是所述減速器的輸出轉矩，λ是所述減速器的減速比，η是所述減速器的傳動效率；