Układ sterowania aktywnym zawieszeniem magnetycznym w lotniczym układzie wykonawczym

• Autorzy: Henzel M. , Mazurek P.

Warianty tytułu

EN

The Control System of the Active Magnetic Bearing in the Aircraft Nacelle Actuation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Systemy pokładowe najnowszych statków powietrznych, takich jak: Boeing 787, Airbus A380, projektowane są według koncepcji "more electric aircraft" (MEA), która zakłada stosowanie coraz większej liczby elementów i układów elektrycznych. Rozwój technologii MEA umożliwił zastosowanie w konstrukcji urządzeń pokładowych aktywnych zawieszeń magnetycznych, których wprowadzenie eliminuje tarcie między współpracującymi parami kinematycznymi oraz umożliwia monitorowanie i diagnostykę stanu technicznego układów. Do systemów pokładowych wspieranych przez tę technologię należą również lotnicze układy wykonawcze, których zadaniem na pokładzie statku powietrznego jest przetworzenie za pomocą przetworników elektronicznych i mechanicznych wejściowej wielkości sterującej na precyzyjne wychylenie powierzchni sterowych. W artykule przedstawiono wyniki badań aktywnego zawieszenia magnetycznego pod kątem oceny możliwości jego zastosowania w lotniczych układach wykonawczych. Obiektem analizy było sterowane prądowo homopolarne łożysko magnetyczne z magnesami trwałymi, które opracowane zostało w Zakładzie Awioniki i Uzbrojenia Lotniczego [1]. Podczas badań laboratoryjnych dokonano pomiaru charakterystyk czasowych i częstotliwościowych łożyska magnetycznego z regulatorami typu PD oraz PID. Parametry regulatorów zostały wyznaczone w środowisku Matlab na podstawie modelu matematycznego i symulacyjnego układu.

EN

The flight control system of the modern aircrafts, i.e. Boeing 787 and Airbus A380, are designed in the "more electric aircraft" technology (MEA). This technology make an assumption of the use more electrical elements in onboard systems to reduce weight of the pneumatic and hydraulic piping, easier maintainability and finally is enhanced safety of the flight. The adoption of MEA is brought the active magnetic bearing (AMB) to eliminate the friction force in practical application. The technology explores novel approaches to design the development of electrically powered actuators used to operate flight control surfaces. In the paper there are presented the simulation and experimental results of the active magnetic bearing to use this technology in actuation systems. There are examining the homopolar magnetic bearing, which are designed in the Faculty of Avionics and Aviation Armament. During the experimental testing of the system there are measured the step responses and Bode characteristics of the control system with PD and PID controller. The parameters of the control system are assigned during the simulation in the Matlab - Simulink software. There are shown the construction of the active magnetic bearing and the structure of the lab stand.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; zawieszenie magnetyczne; układ wykonawczy

EN

mechanics; magnetic bearing; actuator

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 3, Nr 2 (8)
• Strony: 63--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Henzel M.

autor

Mazurek P.

• Instytut Techniki Lotniczej, Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Gosiewski Z., Łożyska magnetyczne do maszyn wirnikowych. Sterowania i badanie, Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa, 1999.
• [2] Gosiewski Z., Falkowski K., Wielofunkcyjne łożyska magnetyczne, Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa, 2003.
• [3] Moir I., Seabridge A., Aircraft Systems Mechanical, electrical, and avionics subsystem integration, Jon Wiley & Sons Ltd., 2008.
• [4] International Standard Norm ISO 14839 - 1:2002. Mechanical vibration - Vibration of rotating machinery equipped with active magnetic bearings - Part 1: Vocabulary.
• [5] Mazurek P., Projekt koncepcyjny układu sterowania aktywnym zawieszeniem w lotniczym układzie wykonawczym, praca dyplomowa pod kierownictwem dr. inż. Macieja Henzla, Warszawa, 2010.