[发明专利]基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法，其模拟器包括：工况设定模块用于设定位移工况指令；信息获取模块用于根据位移工况指令得出电动液压执行器的电气特性参数；控制器用于根据电气特性参数生成第一指令；变换模块用于产生模拟信号。本发明的模拟器通过获取EHA四象限运行工况的端口电气特性数据；通过对EHA运行时不同工况下能量流动的控制，达到对EHA实际系统相应工况下能量流动情况的模拟；通过对EHA模拟器的双向能量控制，完成对EHA的实时模拟；通过修改EHA具体参数实时地获取所需EHA的不同工况下的端口电气特性，操作简单、通用性强，降低了机载供电系统能量综合管理的实验测试成本，缩短研发周期。

技术领域

本发明属于电动液压执行器模拟技术领域，尤其涉及一种基于电静液作动系统伺服控制下四象限运行时端口的电压电流特性的EHA实时模拟器及模拟方法压执行器的四象限运行实时模拟器。

背景技术

现有技术介绍随着多电/全电技术的不断引领和推动，大功率的电动液压执行器(又称电动静液作动器，英译文：Electro-hydraulic actuators，英文简称：EHA)被越来越多的应用于飞机的舵面控制、起落架收放与刹车系统等。电动液压执行器作为多电飞机使用功率电传作动系统的关键，包含了电机、双向泵和作动筒等部件，必须具备大功率、高精度、高可靠性和可驱动大负载的能力，所以为了满足多电飞机大功率的需求，EHA在作动过程中其瞬时作动功率极大；而为了提高多电飞机作动精度，EHA控制系统加入了位置伺服控制，电机在作动过程中根据指令能够四象限运行。

然而，大功率的EHA系统在进行位置伺服控制时由于以上作动优势，在四象限运行过程中也带来一些问题。大功率EHA在制动运行时会产生大量的瞬时再生电能，如果回馈到机载电网，将严重影响机载供电系统的稳定性。目前普遍采用的方法是通过能耗电阻将大功率作动器产生的再生电能消耗掉，将电能转化成热能。但是这种方法容易造成飞机的局部过热，影响大功率电作动器周围的设备正常工作。所以，研究机载供电系统的能量综合管理，将大功率EHA产生的再生电能回馈机载电网，既能解决EHA再生能量带来的发热问题，又能提高系统的能量利用率，是未来先进飞机电气系统的重要发展方向。

但由于EHA系统研发周期长、硬件成本高、安装测试复杂等原因，用实际EHA系统作为机载供电系统的能量综合管理策略的实验验证手段会带来研发周期进一步加长、验证极端工况时容易损坏设备、现场技术人员操作难度加大等一系列现实问题。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法以解决上述问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器，包括：工况设定模块，其用于设定电动液压执行器的位移工况指令；信息获取模块，其用于根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数；解析系统模型获取所设工况下的电气特性参数获取所述位移工况指令；控制器，其与所述信息获取模块连接，用于根据所述位移工况指令解析得到的端口所述电气特性参数生成第一指令；变换模块，其与所述控制器连接，用于根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。

进一步地，所述信息获取模块包括：建模单元，其与所述控制器连接，用于接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型并发送给所述控制器。

进一步地，所述建模单元采用欧拉法进行建模。

进一步地，所述电气特性参数包括：电流和电压。

进一步地，所述变换模块为双向DC-DC转换器。

进一步地，所述变换模块包括：能量泄放单元泄放模拟的能量。

进一步地，所述能量泄放单元为DC-AC逆变器。