【摘要】：電動負(fù)載模擬器以電動機作為加載執(zhí)行元件,用于模擬舵機伺服機構(gòu)在飛行過程中的負(fù)載特性,為伺服機構(gòu)產(chǎn)品性能試驗、壽命試驗提供接近真實負(fù)載的動態(tài)加載試驗條件。電動負(fù)載模擬器屬于典型的被動式力矩控制系統(tǒng),即加載電機在被動地跟隨舵機運動的同時完成精確的力矩加載。舵機的主動運動會產(chǎn)生位置擾動力矩,位置擾動力矩的存在是影響加載系統(tǒng)不能復(fù)現(xiàn)給定載荷曲線的主要因素。本文以電動負(fù)載模擬器為研究對象,對如何抑制位置擾動力矩的關(guān)鍵問題進(jìn)行研究。 論文首先建立了以永磁同步交流伺服電機為加載執(zhí)行元件的電動加載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,仿真分析了舵機系統(tǒng)、加載系統(tǒng)以及位置擾動力矩的頻域和時域特性。分析了位置擾動力矩的特點及產(chǎn)生機理,為提出擾動力矩補償策略提供理論基礎(chǔ)。 提出了前饋補償方法抑制位置擾動力矩,并分別討論了以舵機伺服機構(gòu)位移輸出、加載電機角速度輸出為補償輸入信號時的控制器設(shè)計方法,仿真結(jié)果表明前饋補償在理論上能有效地補償擾動力矩。針對實際應(yīng)用中傳感器采集信號的噪聲問題,提出通過調(diào)節(jié)修正幅值系數(shù)和修正相位系數(shù)的位置指令信號前饋補償方法。針對前饋補償魯棒性和自適應(yīng)能力差的問題,引入模糊PID控制,通過仿真,證明了其對位置擾動力矩抑制的有效性。 最后,研究和開發(fā)了電動負(fù)載模擬系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu),通過實驗的方法,證明了設(shè)計的合理性和前饋補償抑制位置擾動的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM383.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2517472