蒋孟龙1,付剑1,刘轶男2,孙明伟1,黄玉平2,于志远2
摘要: 针对机、电、磁、控多非线性强耦合作用导致航天机电伺服系统动态特性预示难的问题,基于MBSE、层次分析法、增量式建模技术分别构建了机电伺服应用于推力矢量控制的V型需求模型、多层架构模型、精细化性能预示模型。一级模型通过调配电机功率和减速比,支持位置包络预示;二级模型增量RL电磁转换架构和运动三角关系,实现位置响应预示与尺寸估计;三级模型构建多物理域耦合关系,四级模型精细化关键参数非线性,达到转速和电流动态响应准确预示效果。通过三组时域测试验证了多层级模型预示精度。设计实例表明,所建多层级模型完成多约束下机电伺服设计优化获得的可行解数量比第四级高精度模型单独优化多3.6倍、计算耗时缩减50.6%;最优方案功重比达488.95 W/kg,相频带宽达9.87 Hz,有效支撑航天机电伺服系统的快速设计和精准迭代,同时为火箭系统的数字化转型提供了可行实践方法。
中图分类号: