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    “智能电静液驱动执行器基础研究”重大项目指南

    日期 2018-07-09   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      电静液驱动执行器将电/机/液/测/控高度集成,是未来大型客机和先进战机飞行舵面控制的核心部件,是实现高端装备智能驱动的关键。针对复杂工况下高功重比、高效与高性能的特殊需求,电静液驱动执行器存在以下三方面问题:1)受传统工作原理的制约,执行器电-液-机械能无法实现高效能量传递和全负载工况能量匹配;2)核心元件电机泵多场耦合机理不明及受传统制造技术制约,无法实现高功率密度输出和高效热能管理;3)由于缺乏多源传感原位测量方法,导致故障预测能力低、控制精度差,无法实现视情维护和智能控制。

      开展电静液驱动执行器一体化设计制造、实现智能监测和控制是解决上述问题的有效途径。通过提出电静液执行器新原理,实现能量高效传递及负载功率匹配。通过研究多场耦合机理,提出高功率密度湿式电机泵设计原理,利用增材制造技术实现一体化设计集成。通过探究恶劣工况多源信息感知及融合方法,实现电静液驱动执行器智能监测和控制。开展相关领域基础研究可促进流体传动、信息传感、智能控制、先进制造等研究领域交叉融合,突破核心技术瓶颈,打破西方国家对电静液驱动执行器关键领域的垄断,实现关键核心技术自主可控,满足国产大飞机与高端装备对智能化电静液执行器的迫切需求。

      一、科学目标

      以航空智能电静液驱动执行器为研究载体,探明电-液-机械能高效能量转换机制,揭示电-热-流-固多场耦合高可靠作用机理,探索一体化复合制造原理,获得多传感信息融合-智能状态管理-复合驱动精准控制规律,形成智能电静液驱动执行器设计与制造基础理论,实现高性能电静液执行器智能化。

      二、研究内容

      (一) 高效能量转化电静液驱动执行器构型原理。

      提出电静液驱动执行器创新构型,研究电机、泵、液压缸等元件的参数匹配耦合关系,分析其对能效、动态特性的影响规律;获得高能效电静液驱动执行器优化集成设计方法,实现执行器最佳功率匹配。

      (二)高功率密度电机泵一体化耦合设计。

      研究高功率密度电机泵高效运行机理,探索电机泵中高速旋转组件动力学及能耗特性,探究高功率密度电机能耗损失机理,提出主动定向流动控制热管理策略,获得高功率密度电机设计方法。

      (三) 一体化电静液执行器增材制造控形控性。

      探索一体化电静液执行器轻量化结构增材制造成形工艺,揭示大直径复杂流道自支撑一体成形机制;研究选区激光熔化成形材料在复杂工况下的损伤失效机理,通过调控材料性能,实现控性成形。

      (四)热流固环境多源感知和智能健康监测。

      研究热流固环境下的多源感知与数据传输机理,揭示强交变温度、强振等环境下关键元件多参数原位测量机制,探索基于多源数据融合和深度学习的故障诊断技术,实现电静液执行器的智能监测与管理。

      (五)电静液作动器系统智能控制。

      分析非确定复杂环境下多状态精准控制规律,揭示高频、宽幅振动环境下的抗干扰机制;通过在线训练及优化,研究多参量复合控制机制,实现宽工况自适应智能控制。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“智能电静液驱动执行器基础研究”,申请代码1选择E0502。

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过2000万元/项(含2000万元/项)。

      (三)本项目由工程与材料科学部负责受理。




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