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学术
PLC控制的液压系统在载荷校准试验中的应用
中国飞行试验研究院飞机所·于剑新李志落
载荷校准液压系统PLC多点协调
摘要：
载荷校准试验是飞机飞行载荷试飞中的必要环节，多点、高载荷的载荷校准试验技术一直是我国飞行载荷校准试验的难点。随着液压控制技术的不断进步，尤其是PLC（可编程控制器）技术的快速发展，PLC控制的液压系统在工业活动中得到广泛应用，而PLC控制的液压系统也为飞机载荷校准试验解决多点、高载荷的难题提供了一个安全可靠的新途径。
引言
随着航空技术的发展，尽管风满及风润试验技术不断发展，理论计算方法也更加准确，但是由于受到飞行中结构气动弹性及复奈流场等的影响，准确预计严重受载情况下的飞行教荷仍是技术难点因此。在现代飞机的飞行试验中，飞行载荷实测仍然是验证风洞试验结果和理论计算结集的可靠方法。目前测量飞机飞行载截的主要方法是应变法，即在飞机较荷飞行试验中通过加装在飞机上的应变电桥的响应输出结果计算出飞机的实际飞行载萄。在飞行荷实测中，为了获得飞机飞行载与应变电桥响应输出之间的关系方程（载萄方程），需要在载荷飞行试验前进行地面载荷校准试验，因此，成功的载药校准试验就成为飞行载荷实测的关键前提
1.问题提出
由于需要在真实的飞机上进行加载试验，所以地面载荷校准试验对进行试验的加载系统的安全性和可想性要求非常高。用手动机械/液压加教系统对飞机进行加教是比较安全可靠的方法，但是由于需要人工调节数荷大小，所以对于需要进行多点（2 点以上）协调加载的复杂试验状态，手动机械/液压加载系统很难对各个加载点的校准载荷进行准确控制，尤其是在校准试验的卸载过程中，更是难以对所有的加较单元进行同一协调操作，而任何一个加载点的较荷的刷烈变化，都会对其它所有加载点的校准较荷产生较大影响，从而影响了校准试验的效果和整个试验的安全
目前，随着PLC技术的不断发展，尤其是PLC 自诊断技术、完余技术、容错技术的广泛应用，PLC 控制的液压系统可靠性已经非常高，平均故障时间间隔为2万小时以上，而PC控制的液压系统的作动器在加较同步性上具有手据式加数系统所无法比
拟的优势， 2 试险
2.1.试验设备
试验所用控制系统为载荷校准系统，由控制系统和液压系统两部分组成，控制末端为渡压作动器。整套系统可以通过位移或载荷命令对试验现场所有渡压作动器进行协调、统一控制，对试件或试验机施加压向/拉向散荷，试验所用液压系统由液压源、液压子站、分油器、减压伺服保护模块、液压作动器、
液压管路、应急保护模换和应急控制器等组成
手动机械/渡压加载系统果用手据液压千斤项进行加载。
2.2.试验实施
试验前，通过起落架将飞机静定约束固定在地面，防止飞机移动。
载荷校准系统进行多点协调加载试验：液压系统连接完毕后通过非标件将液压作动器分别与相应的加载点相连，然后将控制系统与液压系统进行连接。通过控制系统控制液压作动器对某飞机机翼进行加载。在液压系统和控制系统安装准备完毕后，根据校准试验工况要求，所有作动器同时按20%量大校准载荷逐级缓慢进行加毁和部载，重复进行两个加载循环。
手揭液压于斤项进行多点协调加较试验：通过非标件将手摇渡压千斤项分别与相应的加载点相连。根据校准试验工况要求，人工控制手掘液压千斤项同时按20%最大校准载荷逐级缓慢进行加载和卸载，重复进行两个加载循环。
在所有加载过程中同时构建地面数据传输
及实时监控网，对施加的载药和关键部位应变数据进行实时监控和采集。
图1手据液压千斤项6点协调加教载荷反馈曲线图2毁荷校准系统6点协调加载载荷反馈曲线
图1为手播液压千斤顶进行6点协调加载的载
荷反馈曲线，图2为载荷校准系统6点协调加的款荷反馈曲线。从图中，可以明显看出：人工控制手摇液压千斤项进行多点协调加载时，校准载荷数据波动明显，波动范围较大，难以精确控制，尤其在卸载过程中，为了保证试验机安全，需要以极其缓慢的速度避行卸载：载荷校准系统进行多点协调加数时，6个校准毁荷数据平滑稳定，加、卸载速度协调一致。
手强液压于斤项进行多点协调如载时，因为无法精确控制加散载荷，所以在实际试验中，为了保证试验飞机的安全，防止由于一点的突然卸较而引起其他加载点的载荷突然上升而造成试验飞机损伤，一股在真实飞机的载荷校准试验中都会控制各个加载点的校准载荷，保证其在一个比较安全的范围内，同时在卸载过程中保持一个比较缓慢的卸载速度，因此，手据液压千斤项进行多点协调加载极大的限制了校准试验的校准教药量级。而载荷校准系统由于其控制的滤压作动器在加、卸载过程中极高的协调性和稳定性，能够在多点协调加载中对试验飞机施加更大的校准裁萄，具有手摇液压千斤顶
所无法比拟的优势。 4.结论
试验结果表明，PC控制的液压系统应用于真实飞机的载荷校准试验中，具有多点加载协调一致、校准载荷稳定可控、载荷量级大等优点。同时，随着计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术的不断发展和广泛使用，目前的PLC系统已经能够集生产控制功能和数据采集、记录功能于一体，极大的提高了载有校准试验的工作效率。
因此。将PC控制的波压系统应用于真实飞机的载萄校准试验中，能够极大的增加多点协调加载的加教点，丰富校准试验加载工况，提高较荷校准试验工作效率，为建立精确的载荐方程提供更加可靠的试验数据，从而为飞机飞行教荷实测提供可靠保障，
参考文献：
[1]液压与气动技术
王晓方主编中国轻工
业出版社2006年1月，
[2]飞机强度飞行试验一静载荷
.M.Ⅱ.克里
亚奇科著，汤吉晨译，
航空航天工业部《ASST》系
1992.12.
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