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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