负载模拟器

摘要： 近日,由北京航空航天大学、南京理工大学、北京航辰机载智能系统科技有限公司共同起草的中国机械工程学会团体标准《空气动力负载模拟器技术规范》(T/CMES 24010-2021),由北京航空航天大学、上海新跃联汇电子科技有限公司、北京航辰机载智能系统科技有限公司共同起草的中国机械工程学会团体标准《液压飞行转台技术规范》(T/CMES 24009-2021),正式发布和实施。

摘要： 针对传统飞机舵机电液负载模拟器无法实现直接数字控制的问题,对其控制元件进行改进,设计了一种基于永磁同步电机的新型电液数字阀.根据系统工作原理对阀体结构进行设计,设置了电机三闭环控制方式,并依此建立负载模拟器非线性数学模型.为了验证电液数字阀应用于飞机舵机电液负载模拟器中的可行性和有效性,在MATLAB的Simulink环境中分别进行电液数字阀动静态和负载模拟器动态仿真实验.仿真结果表明,该电液数字阀不仅能够实现直接数字控制,而且可以消除滞环和量化误差,从而提高负载模拟器的控制性能和跟踪精度,具有较高的工程应用价值.

摘要： 由北京航空航天大学牵头起草的团体标准《空气动力负载模拟器性能测试与评价》、《液压飞行转台性能测试与评价》,前期工作已完成,现在进入函审阶段,具体文件见附件,请您审查,并提出宝贵意见,谢谢!审查过程中如有任何问题可与秘书处或起草单位联系。秘书处联系人:张青松,手机:13671020990(微信同号),邮箱:qingsongbangzhu@163.com,起草单位联系人:刘晓超,手机:13683235261,邮箱:liuxiaochaoustb@163.com。

摘要： 针对同步带负载模拟器建模时需对驱动电机进行建模,而常规同步带传动建模忽略电机驱动部分,导致模型不完整问题,提出了一种基于负载模拟器的同步带传动模型.利用Matlab平台构建永磁同步电机(PMSM)控制系统,产生驱动同步带模型的负载转矩序列,解决同步带负载模拟器建模时忽略电机模型问题,然后基于典型双惯量系统原理将PMSM控制系统和利用SoildWorks和Adams平台建立的同步带传动基本模型相连接,构建电机传动同步带的优化模型,最后,在高、低速两种工况下对优化模型、物理样机的启动过程进行多次测试.实验结果表明:该优化模型具有较高精度,二者启动曲线的超调量最大偏差仅为4％,调节时间最大偏差仅为0.27s,满足负载模拟器设计所需.

摘要： 为了提高某随动系统负载模拟器加载系统的力矩跟踪精度,提出一种模糊RBF神经网络终端滑模复合控制方法.首先通过对随动负载模拟器的系统组成和工作原理的分析,简化力矩电机模型,根据扭矩传感器和惯量盘的模型,建立随动负载模拟器的简化等效模型.随后设计了一种快速终端滑模控制器,为了提高滑模的动态品质,利用模糊神经网络方法动态调节滑模面参数.同时,为了提高模糊RBF神经网络的学习和训练速度,用最近邻层次聚类和共轭梯度算法调整网络各参数,并对算法进行局部优化以提高算法性能.最后进行仿真,证明该方法提高了系统控制精度且具有良好的动态特性.

摘要： 为解决炮控系统电动负载模拟器存在多余力矩的问题,对其神经网络自适应滑模控制进行研究.结合滑模控制器的特点,构建电动负载模拟器系统模型,通过滑模控制器对复杂非线性系统建立控制器,采用RBF神经网络与滑模相结合的控制方法,利用RBF神经网络对系统摄动参数和未建模动态进行自适应逼近,可降低切换增益及有效地抑制抖振,并对其进行仿真分析与验证.仿真结果表明:该控制策略具有较高的控制精度,且鲁棒性好,满足系统的控制要求.

摘要： 基于大扭矩、大加载梯度、高精度等加载指标,开展了舵机抗反操纵负载能力研究.首次提出基于绳传动的曲柄-压簧构型方案,相比于传统平面四连杆型方案,其具有传动效率高、数学模型简单、动态响应快、无工作死点、安装方便等优势.经仿真分析,模拟器静态加载误差不大于0.67％,相比于滑块固定状态,滑块随动状态可显著提高加载精度;模拟器动态加载误差不大于6.17％,当加载梯度较小时,宜选用刚度相对较低的压簧,以提高动态加载精度.最后,开展了反操纵力矩标定试验并采用最小二乘法修正,加载偏差可控制在1％以内.研究成果对于飞行器用舵机的大扭矩反操纵负载研究具有重要参考价值.

摘要： 飞行器实弹、实机测试前必须先进行地面半实物仿真,而空气动力负载模拟器是半实物仿真系统里的必备设备,主要用来模拟飞行器舵面受到的气动力负载,进而检验控制系统在载荷影响下的控制性能;飞行器一般具有很强的机动性,对应的气动力载荷谱幅值范围大,变化极快,所以气动力模拟器的控制实时性能要求极高,控制周期要快至微秒的水平,对软件设计提出了很高的要求;模拟器系统的测控通道很多,工况需求多样,所以软件架构复杂,需要针对模拟器的工况进行详细设计;文章分析了一个典型的气动力模拟器的控制需求,搭建了软件结构,设计了一个通用的控制软件.

摘要： 临近空间飞艇螺旋桨推进系统运行高度在20 km的高空,由于地面的空气密度约为该高度的14倍,因此在地面由于扭矩超限,推进系统并不能转到高空的额定转速,造成推进系统的动态特性在地面无法准确测试;另一方面,动态特性是反映推进系统整体性能的重要指标,也是研究工作中最值得关注的核心问题.目前主要有动态数值仿真、地面负载模拟器和全尺寸地面车载试验3种动态特性验证方法,这3种方法形成了一种梯次递进的验证途径,使验证结果逐步接近真实系统.全尺寸地面车载基本是推进系统在地面一定转速范围内的局部验证,由于该系统复杂性和篇幅所限,需要专题讨论,文章只针对前2种方法展开初步研究.根据电机和螺旋桨之间转速、力矩平衡关系在Matlab/Simulink中建立推进系统动态仿真模型,并进行某一实例仿真验证.通过在待测电机输出轴上联接负载模拟器,对推进系统分别进行加减速特性和抗突风特性测试,并进行半物理仿真分析.结果表明,文中基于动态数值仿真和地面负载模拟器的方法,在研究和评价系统动态特性时,有重要的参考价值.%Near space airship running at, because the air density of the ground is about fourteen times that of 20 km altitude, because of torque overrun, on the ground, propulsion system can′t go to rated speed of the high altitude, the dynamic characteristics of propulsion system can′t accurate measurement;On the other hand, the dynamic characteristics is an important index of propulsion system performance, is also the most notable problems in the study.There are three kinds of validation methods for propulsion system dynamic characteristics: the dynamic numerical simulation, the load simulator validation method and the full-size truck-mounted testing system.This three methods form a kind of arrangement in validation of progressive way, it makes the results of the validation gradually close to the real system.It is the full-size truck-mounted testing that propulsion system is partial validated of the ground speed range, due to the limitation of the system complexity and length in this paper, it requires special topic and this paper focus the others.According to rotational speed and torque balance between motor and propeller propulsion system, simulation model is built in Matlab/Simulink, and some simulation case is validated;then joining the load simulator to the motor output shaft under test, and testing the propulsion system property for deceleration or a sudden wind resistance, Semi physical simulation analysis was carried on.The results show that numerical simulation and full-size truck-mounted testing system have important reference value, in the research and evaluation of the system dynamic characteristics.

摘要： 项目研究在实验室模拟复合负载工况环境下的半物理仿真实验设备,并&混联机构为复合负载模拟器设计带来了可能.项目力图从机构构型综合创新着手,探寻广义输出力解耦-自由度之间可能存在的映射联系,挖掘满足多种复合加载类型的少自由度并/混联新机构的解族,在运动-约束一致性原则下探索刚柔结合设计方法,尝试解族的拓扑结构描述和图谱化、可视化表达形式.最后,通过一种创新的负载模拟器真实样机的研发和性能测试,验证理论成果.本项目研究成果可为面向真实负载模拟器设计提供理论依据和技术支撑.

摘要： 负载模拟器是被动式电液力伺服系统，主要用于在实验室条件下模拟被测设备工作过程中受力特性，以检验被测设备技术性能指标。海洋船拖曳系统通过钢丝绳进行吊放作业，为模拟吊放系统工作过程中所受载荷，设计一变刚度电液力负载模拟系统。以钢丝绳为传递介质,其特性随钢丝绳刚度大范围变化而改变,针对定常控制策略难以实现其大范围控制难题,提出采用自适应反步控制策略.该方法结合间接自适应方法和反步控制方法的优点,通过反步设计方法获得与系统模型参数直接相关的控制器,通过参数预估实时更新刚度值并修正控制器参数,从而补偿刚度变化对闭环控制系统性能的影响.仿真结果表明:在所设计的力加载范围内,该控制算法能够准确预估钢丝绳刚度值,可以实现变刚度电液力负载模拟系统大范围高精度控制,并且可以消除多余力对负载模拟精度的影响.

摘要： 本文介绍了一种用永磁直线电机(PMSLM)加载的电动负载模拟器的机械结构和工作原理,建立了电动负载模拟器执行机构的数学模型,并对系统进行了理论分析和多学科仿真研究.分析了直线电机的机械特性并对其非线性特征进行分析.分析了电动负载模拟器多余力产生的机理,采用速度同步补偿方法来消除多余力矩.仿真结果表明速度同步控制方案能够很好的消除多余力.

摘要： 对当前负载模拟器的评价标准进行了分析。从载荷谱跟踪出发,对载荷谱进行频谱分析,得到对负载模拟器及舵机频率特性的要求；研究加载力矩对于舵机跟踪精度的影响,从而得到舵机对于不同频率力矩误差的忍受能力。以这两点为基础,在载荷谱跟踪与动态跟踪精度等方面频率特性、多余力消除效果以及不同频率跟踪精度要求等方面阐述负载模拟器的综合评价体系.

摘要： 基于大型船舶舵机电液负载模拟器的工作机理,建立了系统的传递函数模型,并分析了系统的频率特性.根据系统的实时性和跟踪精度指标,设计了主从式结构计算机控制系统.在系统存在多余力的情况下,通过速度补偿和加速度补偿,设计了满足系统要求的前馈控制器;在闭环系统中设计自适应模糊PID控制器,以期满足系统的鲁棒性能.通过加载实验表明了系统工作稳定可靠,主动、被动加载精度都满足设计指标.

摘要： 从应用的角度论述了负载模拟器的结构和主要性能指标,文中配以图形对负载模拟器的工作过程进行了详细的说明,并提出了今后的工作方向.

摘要： 本文在论述有关谱分析理论的基础上,应用现代谱分析的方法对某型号半实物仿真用转台及负载模拟器的常用指令信号进行谱分析,进而在此基础上提出转台及负载模拟器的关键技术指标——动态频响.

摘要： 负载模拟器的工作状态与承载对象的运动有关.承载对象的位置运动对施力系统而言,是一个强干扰,使系统产生多余力.多余力严重影响系统的动态品质,必须加以抑制.本文运用内模原理对负载模拟器的多余力进行抑制,并通过仿真证明,内模控制器明显地改善了系统的干扰抑制性能.

摘要： 本发明建议了，构造用于液压的助力‑车辆制动设备的踏板行程模拟器（2），它具有在缸（3）中能够移动的活塞（6）并且具有活塞弹簧（12），所述活塞弹簧对于活塞（6）逆着一种位移地进行加载，其中，所述踏板行程模拟器（2）具有用于活塞（6）的冲程限制器（13，14）。本发明还建议了，具有这种类型的踏板行程模拟器（2）的液压块以及用于调整这种类型的踏板行程模拟器（2）的特性曲线的方法。

摘要： 本发明公开了一种用负载模拟器检测振动控制动态范围的方法，包括以下步骤：(1)设计负载模拟器；(2)连接振动控制器、负载模拟器和振动测量系统；(3)检测振动控制动态范围。本发明还公开了一种检测振动控制动态范围的负载模拟器，包括微分电路、二阶振荡电路和陷波器，所述微分电路的信号输入端输入振动控制器的输出信号，所述微分电路的信号输出端与所述二阶振荡电路的信号输入端连接，所述二阶振荡电路的信号输出端与所述陷波器的信号输入端连接，所述陷波器的信号输出端输出测量信号。采用本发明检测振动控制动态范围，能够模拟振动台工作的真实振动情况，测得的控制动态范围指标更具有实际意义，而且本发明操作简单、调试方便。

摘要： 本发明提供了一种负载模拟方法、变频器、负载模拟器及静止变频启动系统，静止变频启动系统包括变频器、负载模拟器、上位机、同步电机、异步电机、励磁设备、PLC，填补了现有技术中的空白，对燃气发电机的静止变频启动系统的开发和应用具备重要的支撑和指导作用。本发明中的负载模拟器能够根据燃气轮机的转矩‑转速曲线实时调节，提高了负载模拟的灵活性和控制精度；本发明设备结构简单，控制方式灵活，响应速度快，用于模拟燃气发电机启动过程中的轴系力矩，并实现四象限平滑调节，可以为燃气发电机启动过程的研发及调试提供燃机轴系力矩模拟手段，使得试验过程中摆脱汽机、叶轮等庞大设备，提高实验效率和实验数据精度。

摘要： 本发明涉及用于流媒体服务的负载模拟器以及相应的负载模拟系统。负载模拟器采取多线程结构；这些线程分成三种类型的线程，第一种是实行RTP协议的线程，第二种是实行RTSP协议的线程，第三种是以定时为触发机制，进行模拟遥控器操作、测试结果实时汇总、测试结果显示和与其它计算机通信的线程；其中，第一种线程的个数与需要模拟的流媒体终端的个数相同，第二种线程的个数为一个，第三种线程的个数为一个或多个；负载模拟器采取RTP包按需分级分析机制；负载模拟器所测试的流媒体服务系统可以含有一个或多个流媒体服务器。

摘要： 本发明公开了一种基于随动力矩负载的负载模拟器，其包括有弹性施力组件、骨架组件、连杆组件和扭矩测量组件；弹性施力组件、连杆组件和扭矩测量组件安装在骨架组件上。弹性施力组件用于实现对被测件进行不同梯度的预施加力的加载；骨架组件实现在同一平台上进行随动力矩负载的加载；连杆组件用于实现力/力矩的有效传递；扭矩测量组件用于实现对被测件的加载扭矩及连杆组件中转动角度的测量。本发明的负载模拟器是一种含有弹簧组件的负载设备，通过丝杠调节弹簧的预紧力，达到对被测件的不同梯度的力矩负载要求。如负载弹簧无法满足要求，可换接不同刚度的弹簧及换装第一连杆上的挂点，实现不同梯度的力矩负载要求。还可测试被测测件输出端的动刚度及静刚度。

摘要： 本发明公开了一种用负载模拟器检测振动控制动态范围的方法，包括以下步骤：(1)设计负载模拟器；(2)连接振动控制器、负载模拟器和振动测量系统；(3)检测振动控制动态范围。本发明还公开了一种检测振动控制动态范围的负载模拟器，包括微分电路、二阶振荡电路和陷波器，所述微分电路的信号输入端输入振动控制器的输出信号，所述微分电路的信号输出端与所述二阶振荡电路的信号输入端连接，所述二阶振荡电路的信号输出端与所述陷波器的信号输入端连接，所述陷波器的信号输出端输出测量信号。采用本发明检测振动控制动态范围，能够模拟振动台工作的真实振动情况，测得的控制动态范围指标更具有实际意义，而且本发明操作简单、调试方便。

摘要： 本发明提供了一种负载模拟方法、变频器、负载模拟器及静止变频启动系统，静止变频启动系统包括变频器、负载模拟器、上位机、同步电机、异步电机、励磁设备、PLC，填补了现有技术中的空白，对燃气发电机的静止变频启动系统的开发和应用具备重要的支撑和指导作用。本发明中的负载模拟器能够根据燃气轮机的转矩‑转速曲线实时调节，提高了负载模拟的灵活性和控制精度；本发明设备结构简单，控制方式灵活，响应速度快，用于模拟燃气发电机启动过程中的轴系力矩，并实现四象限平滑调节，可以为燃气发电机启动过程的研发及调试提供燃机轴系力矩模拟手段，使得试验过程中摆脱汽机、叶轮等庞大设备，提高实验效率和实验数据精度。

摘要： 本发明涉及用于流媒体服务的负载模拟器以及相应的负载模拟系统。负载模拟器采取多线程结构；这些线程分成三种类型的线程，第一种是实行RTP协议的线程，第二种是实行RTSP协议的线程，第三种是以定时为触发机制，进行模拟遥控器操作、测试结果实时汇总、测试结果显示和与其它计算机通信的线程；其中，第一种线程的个数与需要模拟的流媒体终端的个数相同，第二种线程的个数为一个，第三种线程的个数为一个或多个；负载模拟器采取RTP包按需分级分析机制；负载模拟器所测试的流媒体服务系统可以含有一个或多个流媒体服务器。

摘要： 本发明公开了一种基于随动力矩负载的负载模拟器，其包括有弹性施力组件、骨架组件、连杆组件和扭矩测量组件；弹性施力组件、连杆组件和扭矩测量组件安装在骨架组件上。弹性施力组件用于实现对被测件进行不同梯度的预施加力的加载；骨架组件实现在同一平台上进行随动力矩负载的加载；连杆组件用于实现力/力矩的有效传递；扭矩测量组件用于实现对被测件的加载扭矩及连杆组件中转动角度的测量。本发明的负载模拟器是一种含有弹簧组件的负载设备，通过丝杠调节弹簧的预紧力，达到对被测件的不同梯度的力矩负载要求。如负载弹簧无法满足要求，可换接不同刚度的弹簧及换装第一连杆上的挂点，实现不同梯度的力矩负载要求。还可测试被测测件输出端的动刚度及静刚度。

摘要： 本发明涉及一种气动式反操纵负载模拟器及其模拟方法，属于负载模拟技术领域，解决了现有反操纵负载模拟器元器件多、工作寿命短、控制复杂、加载精度低、体积大的问题。本发明的气动式反操纵负载模拟器包括：气缸组件、偏心轴、转接轴组件和伺服机构。气缸组件的输出端连杆通过吊耳与偏心轴转动连接，偏心轴能够在气缸组件的带动下绕伺服机构输出轴轴线旋转，偏心轴通过转接轴组件与伺服机构的输出轴连接，气缸带动偏心轴旋转时，能够通过偏心轴和转接轴组件对伺服机构的输出轴施加反操纵负载，结构简单，操控精度。