Minimización de Transitorios de Fallo en un Actuador Electro-Mecánico a Prueba de Fallos Empleado para los Flaps Móviles de un Helicóptero-Avión de Alta Velocidad
Autores: Di Rito, Gianpietro; Kovel, Romain; Nardeschi, Marco; Borgarelli, Nicola; Luciano, Benedetto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Minimización de Transitorios de Fallo en un Actuador Electro-Mecánico a Prueba de Fallos Empleado para los Flaps Móviles de un Helicóptero-Avión de Alta Velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Basado en modelos
Transitorios de fallo
A prueba de fallos
EMA rotativa
Fallos de control
Monitoreo de salud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El trabajo trata sobre la caracterización basada en modelos de los transitorios de fallo de un EMA rotativo a prueba de fallos desarrollado por Umbragroup (Italia) para los flaps móviles del helicóptero-avión RACER de Airbus Helicopters (Francia). Dado que la aplicación de referencia requiere un seguimiento de posición cuasi-estático con alta capacidad de rechazo de perturbaciones, la atención se centra en los fallos de control que determinan un deslizamiento del actuador desde el punto de ajuste comandado. Para realizar el estudio, se desarrolla un modelo no lineal de alta fidelidad del EMA a partir de principios físicos fundamentales y se presentan las principales características de las funciones de monitoreo de salud y control en lazo cerrado (integrando la arquitectura convencional de bucles anidados con un bucle de retroalimentación de deformación que mejora la rigidez del actuador). El modelo del EMA se valida luego con experimentos identificando sus parámetros mediante pruebas ad-hoc. Finalmente, se proponen resultados de simulación para caracterizar los transitorios de fallo en escenarios de peor caso, destacando la importancia de utilizar un circuito de amortiguación de retroelectromotriz diseñado específicamente en la electrónica de potencia del EMA para limitar la desviación de posición después de la detección del fallo.
Descripción
El trabajo trata sobre la caracterización basada en modelos de los transitorios de fallo de un EMA rotativo a prueba de fallos desarrollado por Umbragroup (Italia) para los flaps móviles del helicóptero-avión RACER de Airbus Helicopters (Francia). Dado que la aplicación de referencia requiere un seguimiento de posición cuasi-estático con alta capacidad de rechazo de perturbaciones, la atención se centra en los fallos de control que determinan un deslizamiento del actuador desde el punto de ajuste comandado. Para realizar el estudio, se desarrolla un modelo no lineal de alta fidelidad del EMA a partir de principios físicos fundamentales y se presentan las principales características de las funciones de monitoreo de salud y control en lazo cerrado (integrando la arquitectura convencional de bucles anidados con un bucle de retroalimentación de deformación que mejora la rigidez del actuador). El modelo del EMA se valida luego con experimentos identificando sus parámetros mediante pruebas ad-hoc. Finalmente, se proponen resultados de simulación para caracterizar los transitorios de fallo en escenarios de peor caso, destacando la importancia de utilizar un circuito de amortiguación de retroelectromotriz diseñado específicamente en la electrónica de potencia del EMA para limitar la desviación de posición después de la detección del fallo.