轴向柱塞泵是航空航天领域电静液作动器(EHA)中设计难度最大的液压元件,高速小型化是实现EHA柱塞泵高功率密度的有效手段,但柱塞泵高速化面临着关键摩擦副失效、核心旋转组件失稳、柱塞腔内油液空化三大技术挑战。在"973计划"项目"大型飞机电液动力控制与作动系统新体系基础研究"资助下,围绕EHA柱塞泵高速化关键技术开展了试验。

针对伺服直驱泵控液压系统,研制了一种EHA (电静液作动器)试验台。对试验台数据测试和数据采集系统进行了集成设计,对试验台的组成、技术要求、工作原理以及功能和控制系统进行了设计与研究。该试验台按DDVC系统试验台的要求而设计,能够实现同一试验完成多项测试的目的,具有很好的推广价值。

集成化的电动静液作动器(EHA)已是未来飞机作动系统的发展主流,高校中针对EHA理论课程也逐步开设,而一台EHA伺服控制实验台非常昂贵。为了满足教学需要,同时提高实验台的利用率,基于此设计并实现一套基于互联网的EHA伺服教学系统。该系统可突破时空限制,教师在课堂的理论教学中可随时通过网络控制远在实验室的设备,并通过网络把实验设备的数据和图像实时的传输回课堂,在有网络的情况下,学生在课下也可通过注册账号预约实验的方式实现远程编程实验。这样不仅提高了实验台利用率,同时也避免了扎堆实验的尴尬,保证学生的实验质量。这种理论与实践一体化同步教学系统,开创了理论与实验结合的新型教学模式。

为改善EHA叉车举升系统的动态特性,建立系统的电机和液压部分数学模型。针对传统PID控制系统参数调整困难、超调量大、响应速度慢等问题,将改进PSO优化算法与PID控制器相结合,提出一种PSO-PID控制器。通过MATLAB/Simulink搭建整个系统的仿真模型,对比分析采用传统PID控制与PSO-PID控制的系统的动态性能,结果表明:基于PSO-PID控制的系统,其超调量明显降低,系统的响应速度、控制精度和位移跟踪性能都得到显著提高。

对比现有泵阀联合控制方案，针对调速电动机＋阀联合控制方案，提出了分级压力控制和负载敏感控制，并详细论述了工作原理。该方案兼顾效率与响应并充分考虑现有技术，对目前作动系统设计具有更为实际的意义。

该文提出了一种新型机载电动静液作动器（EHA）的设计方法，该设计利用负载敏感技术，自动调整系统压力和流量，使其仅向系统提供负载所需要的功率。同时，本文采用先进的液压机械仿真软件AMESim对EHA进行建模，并对结果进行了分析。

介绍了双变量电动静液作动器（EHAElectro-hydrostatic Actuator）系统的结构组成与工作原理分别基于AMESim和MATLAB软件建立了其机械、液压部分的模型和电机、控制部分的模型并采用接口技术将二者结合建立了其完整的非线性数学模型。采用分配解耦控制策略以及AMESim和MATLAB联合仿真技术对其进行阶跃和正弦响应性能仿真分析。仿真结果表明：所设计的双变量EHA系统原理正确满足性能要求。分配解耦控制策略可以很好地解决双变量EHA系统的相乘非线性问题保证了系统的刚度和鲁棒性。

分析了电动静液作动器（EHA，Electro-Hydrostatic Actuator）系统的结构组成与工作原理，建立了其数学模型，将滑模变结构控制用于控制EHA的位置环，建立了包含滑模变结构位置控制环、PI转速控制环、PI电流控制环的EHA控制器结构，并设计了滑模变结构控制器。最后使用AMESim和MATLAB软件建立了EHA机械、液压部分的模型和电机、控制器的模型，进行联合仿真，并对仿真结果进行分析。仿真结果表明，滑模变结构用于控制EHA是可行的，并且可以提高系统的频响，使系统获得较大的刚度和较好的稳态精度。

未来飞行器的大功率伺服机构将广泛采用电动静液作动器(Electro-Hydrostatic ActuatorEHA)所以十分需要针对飞行器对EHA的指标要求开展相关设计方法研究。由于EHA的机电液控多学科耦合特性在原理架构设计之后必须进行系统级设计即确定主要设计参数及元器件选型为后续系统及子系统详细设计打好基础。文中研究了系统级设计阶段设计方法该设计方法分为静态特性设计、动态特性设计、设计结果验证3个步骤且以AMESim仿真软件为依托保证设计开发效率的同时还提高了可靠性为同行进行EHA产品开发提供了参考。

采用模糊PID控制策略，在对1／4车辆模型性能仿真的基础上，设计了以DSPIC30F6010为主控制器件的电动静液压EHA（Electro—Hydrostatic Actuator）主动悬架模糊PID控制系统，研制了EHA车辆主动悬架样机及试验台架。建立了EHA作动力与PWM占空比之间的非线性关系曲线。台架试验结果表明，所设计的模糊PID控制器能较好实现系统控制，控制方法有效，可以显著减小车辆振动及干扰，提高了车辆的平顺和稳定性。