舵機動態(tài)加載系統(tǒng)控制仿真研究.pdf

1、舵機動態(tài)加載系統(tǒng)是在試驗室條件下復現(xiàn)飛行器在空中飛行時舵面所受負載力矩的仿真設備，用以檢測和考核舵機系統(tǒng)在實際負載條件下的動態(tài)性能、控制精度、系統(tǒng)可靠性等。隨著國防工業(yè)的發(fā)展，對此類的伺服系統(tǒng)需求越來越多，而且對其技術(shù)指標也提出了更高的要求。論文所研究的對象是電動式負載模擬器，屬于典型的被動式力矩加載系統(tǒng)，受舵系統(tǒng)的強位置干擾，不可避免的存在多余力矩。由于執(zhí)行機構(gòu)的不同，電動負載模擬器還存在許多不同于電液負載模擬器的問題，針對電動負載模

2、擬器的特有和普遍問題，提出有效的控制方法。 論文首先綜述了負載模擬器的基本工作原理和發(fā)展現(xiàn)狀，指出負載模擬器的難點和關(guān)鍵問題是多余力的抑制。其次建立電動加載系統(tǒng)的數(shù)學模型，重點分析了加載系統(tǒng)的動靜態(tài)特性，為提高系統(tǒng)的頻寬及跟蹤精度，提出微分先行PID控制器，為消除多余力矩干擾，采用結(jié)構(gòu)不變性前饋補償方案，該控制方法對于線性系統(tǒng)起到了很好的補償效果。論文進一步分析了加載系統(tǒng)的各種不確定因素，對這種系統(tǒng)，經(jīng)典控制理論已不再滿足要求

3、。論文第四章依據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡的非線性逼近和自學習能力，基于結(jié)構(gòu)不變性前饋補償原理的基礎上，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡復合控制法消除多余力矩，通過仿真分析可以看出，復合控制器能有效的對加載系統(tǒng)進行辨識、控制，使加載系統(tǒng)的動態(tài)性能得到明顯的改善。文中第五章將滑模自適應控制法應用到負載模擬器進行研究分析，變結(jié)構(gòu)控制是一種可以實現(xiàn)滑動模態(tài)與系統(tǒng)的外干擾和參數(shù)攝動無關(guān)的非線性控制方法，算法不僅簡單，而且全局穩(wěn)定，仿真結(jié)果表明，該方法既保證了系統(tǒng)的快速性和