電液負載模擬器的魯棒控制策略研究.pdf

1、電液負載模擬器是典型的被動式力伺服系統(tǒng)，主要用于在實驗室條件下復現(xiàn)舵面所受各種負載，將傳統(tǒng)的實物實驗變?yōu)閷嶒炇覘l件下的預測實驗，從而達到在地面檢測舵機性能的目的。隨著航空航天和國防工業(yè)的發(fā)展，對電液負載模擬器的性能指標要求越來越高，所以高性能電液負載模擬器的研制具有重要的理論和實踐意義。
　　在電液負載模擬器中，舵機系統(tǒng)的主動運動將對模擬舵面受力的加載系統(tǒng)產(chǎn)生一種所謂多余力的干擾作用。這種干擾作用具有強度大、隨舵機速度不同連續(xù)變化

2、的特點，它的存在幾乎影響了負載模擬器的所有動態(tài)性能。因此，如何抑制和消除多余力就成為負載模擬器的關鍵技術。
　　本文在查閱大量國內(nèi)外資料的基礎上，概述了國內(nèi)外學者克服多余力的研究成果，分析了它們的優(yōu)缺點，確定了本文的研究內(nèi)容和方向。
　　論文建立了電液負載模擬器的數(shù)學模型，同時，基于鍵圖理論考慮閥口流量非線性和液壓缸液容的時變特性，建立P-Q伺服閥和全系統(tǒng)的鍵合圖。分析了多余力的產(chǎn)生機理及特性，從而為抑制多余力提供了理論依據(jù)

3、。在此基礎上，應用Matlab對舵機系統(tǒng)和加載系統(tǒng)進行頻域分析，利用20-sim軟件完成對系統(tǒng)的時域仿真，并采用結(jié)構(gòu)不變性原理來抑制多余力干擾，改善系統(tǒng)的加載性能。為了提高P-Q伺服閥控制加載時的加載性能，本文分析了電液負載模擬器的不確定性，并采用混合靈敏度方法設計了H∞魯棒控制器，利用基于線性矩陣不等式的算法求解出魯棒控制器。通過仿真研究，證明了其有效性。
　　本文在完成控制系統(tǒng)軟件設計的基礎上，進行了大量的實驗研究。實驗結(jié)果表