The Property Comparison of Electromechanical and Electro-hydraulic Flight Control Actuators

La comparación de propiedades de los actuadores de control de vuelo electromecánicos y electrohidráulicos

El documento se centra en los problemas de modelización y simulación de los actuadores electromecánicos y electrohidráulicos de las aeronaves. Los resultados obtenidos se utilizan en un proceso de enseñanza de este tema utilizando sus pantallas interactivas para diferentes modos de actividad.

1. Introducción

La utilización de la modelización y la simulación informática en la enseñanza de las propiedades del sistema y sus componentes aporta una mayor calidad y eficacia de la enseñanza y, desde el punto de vista didáctico, también abre la posibilidad de un trabajo interactivo conveniente. Los méritos de este método son especialmente significativos en los casos en que es necesario simular su acción en diversos regímenes de trabajo límite que no es posible inducir en el laboratorio mediciones de modelos físicos porque podría conducir a su destrucción. El sistema de control de vuelo de una aeronave es uno de los sistemas que define las características de vuelo y los posibles usos del tipo de aeronave. En las aeronaves modernas, este sistema está compuesto de componentes eléctricos, hidráulicos y mecánicos y debe proporcionar la estabilidad y la capacidad de control necesarias en diferentes regímenes de vuelo. La servounidad es un componente de salida del sistema de control de vuelo de la aeronave. Es necesario establecer primero modelos matemáticos y de simulación antes del análisis del comportamiento de la servounidad y compararla con los modos básicos. La creación de modelos matemáticos e informáticos de un actuador electromecánico y electrohidráulico se basa preferentemente en sus conocidos esquemas de principios [1-4].

2. Modelización de los actuadores de control de vuelo

El servoaccionamiento electromecánico está compuesto por un electromotor con una caja de engranajes, y consiste en el circuito de retroalimentación con un convertidor mecánico (angular y lineal) que se desplaza a la señal eléctrica. El servoaccionamiento electrohidráulico generalmente consiste en un mecanismo de potencia hidráulica y circuitos de control eléctricos o electrohidráulicos.

La solución de las ecuaciones básicas, que describen los circuitos de ambos actuadores comparados y adoptan las hipótesis simplistas apropiadas, puede obtenerse a partir de los siguientes diagramas de bloques y funciones de transferencia (véase la Fig. 1 y la Fig. 2) de su simulación por ordenador.

Se utilizaron parámetros técnicos para la modelización de unidades de servoaccionamiento: servoaccionamiento electrohidráulico EGP y servoaccionamiento electromecánico DPR-72 (con electromotor DV- 200) [1].

2.1. Funciones de transferencia de los actuadores electromecánicos

La función de transferencia en bucle abierto del motor eléctrico de potencia es