[發明專利]一種應用于旋轉舵面的振動敏感傳導裝置

有效

• 申請號: 202011350269.4
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112407330B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 沈烽;孫遜;余志凱;毋蒙;劉旭;趙睿;劉若愚
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 圣冬冬

本發明公開一種應用于旋轉舵面的振動敏感傳導裝置，包括舵面、振動敏感傳導裝置、舵機裝置；所述振動敏感傳導裝置安裝于舵面及舵機裝置內部。所述振動敏感傳導裝置包括彈簧、第一滑塊、第二滑塊、導向軸承、第一連桿、第二連桿、擋塊、稀土永磁體、線性霍爾傳感器、傳感器蓋板；高速飛行帶來的舵面顫振表現為舵面繞舵軸以極小幅度來回轉動，從而帶動第一滑塊沿著舵面內滑槽往復滑動，通過傳動機構帶動稀土永磁體在舵軸滑槽以顫振頻率滑動；所述線性霍爾傳感器安裝于舵軸末端，實時測量磁場強度變化，通過標定數據計算其滑動頻率，即舵面顫振頻率。本發明能夠實時監測飛行器舵面顫振頻率，實用性強，占用空間小，極大提高飛行器飛行可靠性。

技術領域

本發明涉及一種振動敏感傳導裝置，尤其涉及一種應用于旋轉舵面的振動敏感傳導裝置。

背景技術

近年來，隨著現代飛行器高速、小型化需求日益增加，其伺服系統所處的飛行環境日益惡劣，由于飛行過程中內外不確定性因素的難以把控，容易產生舵面結構顫振現象，從而導致功耗急劇上升，系統發熱嚴重，甚至是飛控系統控制發散。

由于現復雜的飛行環境，存在各狀態非線性變量高度耦合，可控對象呈現強烈的非線性動態特性，故往往無法通過仿真完全模擬實際飛行環境，對伺服控制系統的設計造成極大的影響。在實際工程設計過程中，采取的措施主要是通過彈體模態識別指導濾波器設計，為了追求試驗準確性，地面試驗在結構裝配完成后進行，造成設計迭代周期長，且難以保證模態頻率的天地一致性。而軟件上采取濾波器設計、降低帶寬等措施，實際上是以犧牲伺服系統動態性能為代價來保證控制穩定性。

針對上述方法的局限性，本發明研究出一種應用于旋轉舵面的振動敏感傳導裝置，可在飛行狀態下對舵面系統顫振頻率進行實時監測及反饋，最終通過高精度控制技術對舵面抖動進行主動抑制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于旋轉舵面的振動敏感傳導裝置：能夠解決帶有旋轉舵面的飛行器飛行過程中，實時獲得舵面顫振頻率，通過控制器在線調參有效抑制舵面抖振的問題。

為解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案來實現。

一種應用于旋轉舵面的振動敏感傳導裝置包括：舵面、振動敏感傳導裝置以及舵機裝置；所述振動敏感傳導裝置安裝于舵面及舵機裝置內部。

進一步，所述舵機裝置包括舵機框架、電機、減速傳動機構、反饋機構，減速傳動機構包括傳動機構、舵軸、搖臂、第一軸承以及第二軸承。所述電機輸出動力通過傳動機構和搖臂將帶動所述舵軸轉動，所述舵軸通過第一軸承和第二軸承安裝在舵機框架上。

進一步，所述振動敏感傳導裝置包括彈簧、第一滑塊、第二滑塊、導向軸承、第一連桿、第二連桿、擋塊、稀土永磁體、線性霍爾傳感器、傳感器蓋板；在飛行器飛行過程中，由于高速狀態帶來的舵面顫振，表現為舵面繞舵軸極小幅度的來回轉動，從而帶動第一滑塊通過安裝在其上的導向軸承沿著舵面內滑槽往復滑動；所述第一連桿通過第一螺釘銷和第二螺釘銷分別與第一滑塊和第二滑塊連接；所述第二滑塊在第一滑塊的帶動下同樣通過安裝在其上的導向軸承以相同頻率上下滑動；從而帶動與第二滑塊以第三螺釘銷相連接的第二連桿上下滑動；所述導向軸承安裝于第一滑塊和第二滑塊與滑槽接觸部位，起到減小阻力，方便滑動的作用。

進一步，所述擋塊與第二連桿通過螺紋連接。

進一步，所述稀土永磁體固定安裝于擋塊上，以舵面顫振頻率上下滑動。

進一步，所述線性霍爾傳感器安裝于舵軸末端，與稀土永磁體以一定距離垂直安裝，隨著稀土永磁體的上下滑動，線性霍爾傳感器處的磁場強度呈現規律變化，通過傳感器的標定數據可實時計算出稀土永磁體的滑動頻率，即舵面的顫振頻率。

本發明方法與現有技術相比，有益效果是：