飛機舵機電液伺服系統作為舵機試驗使用的半實物仿真設備，用于模擬舵機在飛機飛行過程中所受到的各種力載荷的變化情況，在飛行控制地面仿真系統研究領域應用廣泛。雖然飛機舵機電液伺服系統極大程度地改進了飛機舵機的測試方式，然而它也是一個典型的被動式力伺服控制系統，其中舵機的主動運動會使系統產生多余力。多余力的存在會嚴重影響系統的穩(wěn)定特性。因此，該研究課題在國際上已經引起了人們的高度關注。

國內外學者主要采用結構補償方式來抑制多余力干擾。結構補償方式就是通過在系統結構中添加一個新環(huán)節(jié)或改善已有環(huán)節(jié)，從而減小多余力。常用的方法有安裝連通孔、蓄壓器校正法、安裝緩沖彈簧等。安裝連通孔方法是在液壓缸的兩個油腔之間安裝一個可調節(jié)的節(jié)流口，以防止因流量的快速變化而產生液壓沖擊。但不足之處是負載曲線彎曲，線性度差。蓄壓器校正法是利用蓄壓器來吸收和釋放液壓缸腔內的壓力，減少強迫流量的產生，提高系統的控制精度。但是其校正狀態(tài)與加載梯度有關，而加載梯度是不斷變化的，這就限制了該方法的通用性。相比于前兩種結構補償方式，安裝緩沖彈簧的方法以其結構簡單的優(yōu)勢在飛機舵機電液伺服系統中應用更為廣泛。該方法是在電液伺服系統和飛機舵機之間安裝材質為純金屬或純橡膠的緩沖彈簧，使其在系統加載力和舵機運動力的共同作用下發(fā)生彈性形變，從而減小舵機主動運動所產生的多余力干擾。金屬緩沖彈簧的剛度為定值，當系統進行變剛度加載時，不得不中斷試驗，并對緩沖彈簧進行更換，破壞試驗的連續(xù)性。橡膠緩沖彈簧雖具有可變剛度值，但自身材質受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，造成試驗誤差較大。

鑒于此，本文在充分考慮飛機舵機電液伺服系統結構特性的基礎上，對緩沖彈簧進行結構及性能優(yōu)化，以滿足系統對穩(wěn)定特性及試驗連續(xù)性的要求。

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作者信息：滕在明，韓秋旻，朱世赫，劉曉琳，楊楠(中國民航大學 電子信息與自動化學院，天津 300300)