刘芝福

（中国航发中传机械有限公司，长沙 410200）

基于液压伺服的推拉力加载系统具有体积小、加载功率密度大、加载惯性小以及精度高等优点[1-2]。在航空航天、国防以及工业等领域，常常采用液压加载来模拟被试对象的负载[3]。便携、多通道以及高精度的数字式液压伺服控制器是加载系统的控制载体[4]。本文以直升机尾部减速器操纵轴加载为应用对象，设计了多通道数字式液压伺服加载控制器，详细介绍了以stm32F407为中央处理器、CS5532为力传感器采集芯片、DAC8563为伺服阀驱动芯片的软硬件设计实现过程和变参数的PID控制在液压伺服控制上的应用。

1 系统设计

为模拟直升机尾部减速器操纵轴和操纵杆在飞行姿态下的受力载荷，设计如图1所示的加载结构。尾浆操纵轴轴向力通过油缸1和油缸2同步施加，径向力通过操纵轴径向油缸施加，操纵杆轴向力通过操纵杆轴向油缸施加。每一个油缸由1路液压伺服通道控制，共计4路进行加载测试。其中，操纵轴轴向力为避免油缸1和油缸2不同步形成操纵轴弯矩，油缸1和油缸2通过伺服控制器同步施加轴向力。根据加载要求，每一路液压伺服控制精度都需要达到±2%F.S。

图1 加载结构图

根据需要加载力的数量和加载方式，设计控制器硬件系统如图2所示。硬件系统需满足：4路惠斯通电阻桥式力值传感器信号采集；4路液压伺服阀驱动电路；上位机通信接口用于载荷谱下载和加载实测力值上传；EEPROM用于控制参数存储。

图2 硬件系统