● 摘要
未来飞机向高机动性、超高音速及大功率方向发展，电动静液作动器EHA作为功率电传的一种形式，以其电机控制灵活性和液压大出力双重优点，在飞行器作动系统中的优势日益明显。开展EHA的研究对于我国未来航空技术的发展具有积极的意义。本论文设计的EHA采用交流永磁伺服电机。为了验证EHA的可行性，首先对EHA系统进行了数学建模。建立了永磁同步电机、定量泵和液压缸、飞行控制舵面的数学模型。并在高级仿真平台AMESim下，对EHA系统进行了图形建模和仿真。通过阶跃和正弦响应分析了EHA系统的性能。设计了联轴器和套筒等机械零件，完成了实验台的搭建。论文进行了EHA实验系统软硬件设计。在硬件系统的设计上使用DSP处理器专门进行电机调速，为电机控制提供了充分的实时性；上位机实现位置闭环控制，为复杂算法实现提供了充分的处理器运算能力和存储空间。软件设计方面，通过对永磁同步电机的调速原理分析，设计了在DSP上永磁同步电机的矢量控制算法流程；设计了上位机的软件结构，完成了人机界面和上下位机通信等功能，为系统调试做了充分的准备。另外，上、下位机通信采用Modbus总线驱动技术，提高了通信的速度和品质，并对电机进行了试验测试。