طراحی و کنترل شبیه ساز بار آیرودینامیکی با استفاده از عملگر الکتروهیدرواستاتیکی
چکیده
شبیه ساز بار آیرودینامیکی یکی از مهم ترین ابزارهای تست پایداری و عملکرد عملگرهای سطوح کنترلی در وسایل پروازی است. اولین گام برای طراحی موفق یک سیستم شبیه ساز بار آیرودینامیکی به دست آوردن یک مدل ریاضی دقیق از عملگر بار گذار است. با بررسی های صورت گرفته عملگر الکتروهیدرواستاتیکی به عنوان عملگر بار گذار در شبیه ساز بار انتخاب شد. سپس مدلی ریاضی متفاوتی از عملگر الکتروهیدرواستاتیکی شامل عوامل موثر در عملکرد عملگر هم چون افت فشار، اصطکاک غیرخطی سیلندر و موتور و مدارهیدرولیکی داخلی ارائه گردید. تاثیر مدل سازی این عوامل در کاهش سطح نیروی خروجی عملگر، زمان شروع دوران محور موتور، زمان شروع حرکت خطی عملگر هیدرولیک، ایجاد فراجهش در سرعت دورانی محور موتور، ایجاد فراجهش در اختلاف فشار بین دو محفظه ی سیلندر و حذف نوسانات نیروی خروجی به نمایش درآمد. مدل ریاضی ارائه شده با مدل سازی موجود در نرم افزار matlab sinhydraulic ارزایابی شد. تطابق نتایج نشان از صحت مدل سازی ریاضی داشت. در ادامه معادلات سینماتیکی و دینامیکی پیکربندی شبیه ساز جهت تحلیل سینماتیکی و دینامیکی ارائه گردید. سپس با در اختیار داشتن مدل ریاضی عملگر الکتروهیدرواستاتکی و معادلات سینماتیکی و دینامیکی پیکربندی، نیروی خروجی عملگر در دو حالت بدون اغتشاش و همراه با اغتشاش، با استفاده از کنترل کننده فازی pid کنترل شد. لذا با کنترل نیروی عملگر الکتروهیدرواستاتیکی هنگامی که اغتشاش نیرویی به آن وارد می شود، فرآیند شبیه سازی بار آیرودینامیکی تکمیل گردید.