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第1章 绪论1

第2章 液压伺服作动器的滑阀与滑阀流量特性4

2.1 滑阀的类型4

2.2 圆柱型滑阀流量的数学描述4

2.3 正重叠量与零重叠量滑阀的流量特性5

2.3.1 滑阀开度e≥0时的流量特性5

2.3.2 滑阀开度e＜0时的流量特性6

2.4 负重叠量滑阀的流量特性9

2.4.1 滑阀开度E≥e≥0（E-e≥0）时的流量特性9

2.4.2 滑阀开度-E≤e＜0（E+e≥0）时的流量特性12

2.4.3 负重叠量滑阀的流量表达式12

2.4.4 讨论滑阀开度｜e｜≤E的情况13

2.4.5 具有负重叠量（预开口量）滑阀的液压伺服作动器的流量特性的特点16

2.5 液压伺服作动器流量特性的扩展16

2.6 液压伺服作动器流量特性分析20

2.7 液压伺服作动器滑阀—作动筒间管路有节流的流量特性23

2.7.1 滑阀开度e≥0时的流量特性24

2.7.2 滑阀开度e＜0时的流量特性25

2.7.3 讨论26

2.8 液压伺服作动器圆柱型滑阀有效开启面积27

2.8.1 斜平面圆柱型滑阀27

2.8.2 圆锥圆柱型滑阀28

2.8.3 圆孔—直角圆柱型滑阀29

2.8.4 直角方窗口—直角圆柱型滑阀31

2.8.5 圆角方窗口—直角圆柱型滑阀31

2.8.6 斜平面圆柱型滑阀有效开启面积表达式的推导31

2.9 其他类型的滑阀36

2.9.1 直线运动的平板型滑阀36

2.9.2 旋转滑阀36

2.10 作用在圆柱型滑阀上的液动力37

2.10.1 与滑阀运动速度有关的液动力——质量力38

2.10.2 与滑阀位移有关的液动力——喷流力38

2.10.3 液动力的推导38

2.10.4 关于液动力的讨论39

第3章 机械指令液压伺服作动器的数学模型43

3.1 引言43

3.2 机械指令液压伺服作动器的工作原理43

3.2.1 机械指令液压伺服作动器的原理框图44

3.2.2 机械指令液压伺服作动器—操纵面系统示意图45

3.3 液压伺服作动器—操纵面系统的仿真模型45

3.3.1 液压伺服作动器—操纵面系统的物理模型45

3.3.2 液压伺服作动器—操纵面系统的数学模型45

3.3.3 液压伺服作动器—操纵面系统的框图50

3.3.4 机械指令液压伺服作动器的数学模型与框图50

3.3.5 考虑液压伺服作动器支撑结构刚度和间隙的系统数学模型与框图51

3.4 活塞两侧有效面积不等的液压伺服作动器53

3.4.1 活塞两侧有效面积不等的液压伺服作动器的物理模型53

3.4.2 活塞两侧有效面积不等的液压伺服作动器的滑阀流量特性53

3.4.3 活塞两侧有效面积不等的液压伺服作动器的滑阀流量特性曲线58

第4章 液压伺服作动器的跟随性59

4.1 跟随性是液压伺服作动器的主要动态指标之一59

4.2 空载液压伺服作动器的跟随性59

4.3 对液压伺服作动器跟随性的一般要求62

第5章 液压伺服作动器—操纵面64

5.1 液压伺服作动器—操纵面系统稳定性的物理概念64

5.2 液压伺服作动器—操纵面系统稳定性的判定67

5.2.1 直接观察法68

5.2.2 古尔维茨稳定性判据68

5.2.3 耐奎斯特稳定性判据72

5.2.4 能量法76

5.3 液压伺服作动器—操纵面系统稳定性的影响因素85

5.4 提高液压伺服作动器—操纵面系统稳定性的技术措施87

5.5 动态稳定阀（RC网络）95

5.6 无固定端的液压伺服作动器100

5.7 引入支撑结构位移反馈的液压伺服作动器103

5.7.1 引入支撑结构位移反馈的液压伺服作动器—操纵面系统的仿真模型103

5.7.2 引入支撑结构位移反馈的液压伺服作动器—操纵面系统的古尔维茨稳定性判据105

5.7.3 液压伺服作动器的支撑结构位移反馈增益对伺服作动器和系统的影响106

5.7.4 液压伺服作动器支撑结构位移反馈安排举例108

第6章 液压伺服作动器的阻抗特性111

6.1 液压伺服作动器阻抗特性的定义111

6.2 液压伺服作动器阻抗特性的数学描述111

6.3 液压伺服作动器线性化阻抗特性113

6.4 改善液压伺服作动器阻抗特性的技术措施119

6.4.1 提高刚度119

6.4.2 提高阻尼120

6.5 液压伺服作动器—操纵面系统的阻抗特性129

6.5.1 液压伺服作动器—操纵面系统的阻抗特性的仿真模型129

6.5.2 液压伺服作动器—操纵面系统阻抗特性曲线130

6.5.3 关于液压伺服作动器—操纵面系统阻抗特性的讨论131

6.6 线性化阻抗特性曲线的等频线134

6.7 阻尼模态液压伺服作动器的阻抗特性137

6.7.1 阻尼模态液压伺服作动器的物理模型138

6.7.2 阻尼模态液压伺服作动器的数学模型138

6.7.3 阻尼模态液压伺服作动器的阻抗特性及其曲线138

6.8 结论140

第7章 电液伺服作动器142

7.1 电液伺服作动器142

7.2 电液伺服阀143

7.3 电气指令液压伺服作动器149

7.3.1 电气指令液压伺服作动器的动力学方程149

7.3.2 电气指令液压伺服作动器的阻抗特性153

7.4 具有射流管式电液伺服阀的液压伺服作动器154

7.5 机械—电气指令液压伺服作动器156

7.6 电液伺服作动器在飞机上应用注意事项158

7.6.1 电液伺服作动器与机械式飞行控制系统的交联158

7.6.2 电液伺服作动器回路对飞机回路的影响158

7.6.3 电液伺服作动器的时间延迟159

第8章 液压伺服作动器—操纵面系统设计161

8.1 液压伺服作动器在飞行控制系统中的安排161

8.1.1 液压伺服作动器类型的选择161

8.1.2 系统传动比与传动系数的选择161

8.1.3 液压伺服作动器—操纵面传动系数对飞行控制系统性能和液压伺服作动器参数的影响162

8.1.4 关于可逆与不可逆助力飞行控制系统的设计164

8.1.5 液压伺服作动器对驾驶员诱发振荡的影响165

8.2 液压伺服作动器与系统的仿真与试验169

8.2.1 液压伺服作动器与系统的仿真169

8.2.2 “间隙”与“摩擦力”的数学模型171

8.2.3 液压伺服作动器数学模型的应用175

8.2.4 液压伺服作动器与系统的试验175

8.3 研究液压伺服作动器—操纵面系统动态响应的相似方法176

8.3.1 应用相似方法的目的176

8.3.2 相似准则的建立176

8.3.3 根据实际使用情况建立相似准则180

8.3.4 利用相似方法计算液压伺服作动器—操纵面系统的稳定边界182

8.3.5 结论184

8.4 液压伺服作动器的技术要求184

8.4.1 提出液压伺服作动器技术要求的原始数据184

8.4.2 液压伺服作动器的静态性能要求184

8.4.3 液压伺服作动器的动态性能要求186

8.4.4 改善驾驶员诱发振荡趋势的技术措施190

8.4.5 工作模态要求190

8.4.6 电磁兼容性要求190

8.4.7 可靠性、维修性和测试性要求190

8.4.8 外廓尺寸、重量、结构要求190

8.4.9 质量保证要求191

8.5 副滑阀191

8.5.1 副滑阀结构与工作原理192

8.5.2 副滑阀的工作特性192

8.5.3 副滑阀工作最大流量（最大速度）与主滑阀卡死位置的关系195

8.5.4 副滑阀的流量特性198

8.5.5 副滑阀的动态性能200

8.5.6 副滑阀存在的主要问题201

第9章 参数测量与计算206

9.1 参数测量206

9.1.1 操纵面绕转轴转动惯量的测量与计算206

9.1.2 操纵摇臂绕转轴质量转动惯量的测量与计算208

9.1.3 系统共振频率与阻尼系数的测量与计算209

9.1.4 无阻尼自然频率、有阻尼自然频率和共振频率的推导210

9.2 液压伺服作动器的刚度212

9.2.1 液压油的弹性模量212

9.2.2 液压油可压缩性决定的作动筒刚度218

9.2.3 液压伺服作动器结构决定的作动筒刚度219

9.2.4 主控阀与作动筒间液压导管决定的作动筒刚度220

9.2.5 含空气液压油可压缩性、作动器结构及液压导管决定的作动筒刚度222

9.2.6 液压伺服作动器内部泄漏决定的作动筒刚度222

9.3 摩擦力的等效阻尼系数224

9.4 液压伺服作动器的功率225

第10章 液压伺服作动器在研制与使用中出现过的主要技术问题228

符号表231

参考文献242