专利名称：一种用于气动弹性风洞试验的微型电动舵机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气动弹性风洞试验领域，涉及一种用于气动弹性风洞试验的微型 电动舵机。
背景技术：
在主动气动弹性风洞试验中，为减小控制面驱动装置对模型本身动力特性的影 响，一般对控制面驱动舵机的体积、重量、输出转矩和频响特性有着严格的要求。电液符合 舵机虽然能够使输出转矩和舵机频响得到很好的保证，但这种舵机的附加质量较大，加之 其液压管所引起的附加刚度很大，从而导致试验模型本身的动力特性发生较大改变，严重 影响试验结果；电动舵机具有体积小质量轻的特点，但目前尚无专门用于气动弹性风洞试 验的微型电动舵机。
发明内容本实用新型的目的是提供一种体积小、重量轻，对试验模型动力特性影响较小，且 具有足够输出转矩和较高带宽的一种用于气动弹性风洞试验的微型电动舵机。本实用新型 的技术解决方案是，微型电动舵机包括减速器、直流电机、支架、功放设备、A/D模块、微机、 外部舵偏指令信号、角位移传感器、角位移测量齿轮II、角位移传感器测量输入轴、角位移 测量齿轮I和减速器输出轴，减速器的一端与直流电机的一端配套连接，减速器的另一端 与支架通过螺栓和螺母连接，直流电机的另一端通过螺栓和螺母固定在支架上，角位移测 量齿轮I与减速器输出轴通过间隙配合和螺钉连接；角位移传感器通过螺钉与支架连接， 角位移测量齿轮II与角位移传感器测量输入轴通过间隙配合、螺钉连接；角位移测量齿轮 II与角位移测量齿轮I啮合，角位移传感器与A/D模块相接，A/D模块输出通过导线与功放 设备相连，A/D模块通过插槽与微机主板相连；试验模型主梁与支架相连，减速器输出轴与 试验模型的舵面转轴通过四方孔和销子相连。本实用新型具有的优点和有益效果，本实用 新型采用数字控制，可根据要求随时调整控制算法，并将舵机执行机构、功放设备和数字控 制器进行了分离，在保证舵机输出转矩和频响特性的前提下，使舵机体积和重量得到了有 效控制。舵机机械连接部分结构简单，重量轻、体积小，对试验模型动力特性影响小；舵机和 舵面采用同轴布置，有效提高了系统的效率和精度；该微型电动舵机输出转矩大，频带宽， 运行稳定，使用方便，能充分满足主动气动弹性风洞试验的要求。

图1是本实用新型的组成示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型微型电动舵机的结构示意图。本实施方式中，所述微型电 动舵机包括减速器1、直流电机2、支架3、功放设备4、A/D模块5、微机6、外部舵偏指令信号7、角位移传感器8、角位移测量齿轮II 9、角位移传感器测量输入轴10、角位移测量齿轮
I11、减速器输出轴12。其中，减速器1的一端与直流电机2的一端配套连接，减速器1的 另一端与支架3通过螺栓和螺母连接，直流电机2的另一端通过螺栓和螺母固定在支架3 上，角位移测量齿轮I 11与减速器输出轴12通过间隙配合和螺钉连接；角位移传感器8通 过螺钉与支架3连接，角位移测量齿轮II 9与角位移传感器测量输入轴10通过间隙配合、 螺钉连接；减速器输出轴12转动时，与其相连的角位移测量齿轮I 11啮合角位移测量齿轮
II9带动角位移传感器输入轴10转动，从而实现对舵面偏角的测量；角位移传感器8输出 的舵偏位置模拟信号经由A/D模块5后生成角位移反馈数字信号，A/D模块输出通过导线 与功放设备4相连，A/D模块通过插槽与微机6主板相连；整个舵机的机械部分通过支架3 与试验模型主梁相连，减速器输出轴12与试验模型的舵面转轴通过四方孔和销子相连。本实施方式中，外部偏转指令信号7与舵偏角位置反馈信号进行比较后送往微机 6，经由微机中的数字控制律所解算出实际所需舵面偏角，后者(实际所需舵偏角信号)经 由A/D模块5后生产电机转角指令模拟信号，经由功放设备4驱动电机2运转，从而实现对 舵面偏角的控制。根据实际需求，本实用新型微型舵机的舵回路数字控制律可进行优化调整，以满 足试验要求。本实用新型微型电动舵机用于主动气动弹性风洞试验，有效降低了舵机自身对试 验模型动力特性的影响，舵机能够准确跟踪外部舵偏指令信号控制舵面偏转，并可根据外 部指令信号的频率范围对舵回路的数字控制律进行调整，以提高舵面偏转响应速度降低超 调量，从而能较好地满足主动气动弹性风洞试验要求。
权利要求一种用于气动弹性风洞试验的微型电动舵机，其特征是，微型电动舵机包括减速器[1]、直流电机[2]、支架[3]、功放设备[4]、A/D模块[5]、微机[6]、外部舵偏指令信号[7]、角位移传感器[8]、角位移测量齿轮Ⅱ[9]、角位移传感器测量输入轴[10]、角位移测量齿轮Ⅰ[11]、减速器输出轴[12]，减速器[1]的一端与直流电机[2]的一端配套连接，减速器[1]的另一端与支架[3]通过螺栓和螺母连接，直流电机[2]的另一端通过螺栓和螺母固定在支架[3]上，角位移测量齿轮Ⅰ[11]与减速器输出轴[12]通过间隙配合和螺钉连接；角位移传感器[8]通过螺钉与支架[3]连接，角位移测量齿轮Ⅱ[9]与角位移传感器测量输入轴[10]通过间隙配合、螺钉连接；角位移测量齿轮Ⅱ[9]与角位移测量齿轮Ⅰ[11]啮合，角位移传感器[8]与A/D模块[5]相接，A/D模块[5]输出通过导线与功放设备[4]相连，A/D模块[5]通过插槽与微机[6]主板相连；试验模型主梁与支架[3]相连，减速器输出轴[13]与试验模型的舵面转轴通过四方孔和销子相连。
专利摘要本实用新型属于气动弹性风洞试验领域，涉及一种用于气动弹性风洞试验的微型电动舵机。微型电动舵机包括减速器、直流电机、支架、功放设备、A/D模块、微机、外部舵偏指令信号、角位移传感器、角位移测量齿轮Ⅱ、角位移传感器测量输入轴、角位移测量齿轮Ⅰ和减速器输出轴。本实用新型采用数字控制，可根据要求随时调整控制算法，并将舵机执行机构、功放设备和数字控制器进行了分离，在保证舵机输出转矩和频响特性的前提下，使舵机体积和重量得到了有效控制。舵机机械连接部分结构简单，重量轻、体积小，对试验模型动力特性影响小；舵机和舵面采用同轴布置，有效提高了系统的效率和精度。
文档编号G01M9/04GK201724805SQ20102023815
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者唐长红, 蒲利东, 霍应元 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所