Математическое моделирование электромеханического рулевого привода с шариковинтовой передачей с учетом нелинейностей типа "сухое трение" и "люфт"
Представлено описание математической модели динамики электромеханического рулевого привода (ЭМРП) руля высоты регионального пассажирского самолета, а также результаты математического моделирования привода. В разработанной в программном пакете MATLAB/Simulink модели привода реализованы различные подмодели нелинейностей типа «сухое трение» и «люфт», а также переключаемые уровни детализации подмоделей силовой электроники, электродвигателя и механической части, благодаря чему при решении различных задач обеспечивается баланс между точностью и скоростью моделирования. В результате одна и та же «универсальная» модель может быть использована в процессе разработки электромеханической системы управления рулем самолета инженерными командами, отвечающими за решение отдельных задач. На основании результатов математического моделирования продемонстрировано влияние параметров нелинейностей типа «сухое трение» и «люфт» и способа их программной реализации на качество регулирования и характеристики привода. В частности, показано, что для учета эффектов сухого трения наиболее оптимальным с точки зрения точности моделирования является разделение фаз движения (покой, движение, страгивание) по признаку малости скорости, без использования аппроксимирующих функций, заменяющих функцию sign. Также показано, что линейная жесткость шариковинтового преобразователя привода оказывает несущественное влияние на частотные характеристики привода в области частот управления рулевой поверхностью, а замена трехфазного электродвигателя однофазным при редуцировании модели ЭМРП не всегда допустима.