發(fā)布時間：2017-12-26 00:24

  本文關(guān)鍵詞：電液舵機負載模擬器多余力抑制研究　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：電液舵機負載模擬器是飛行器舵機系統(tǒng)研制過程中需用到的重要實驗設(shè)備,用于模擬飛行器的不同控制舵面在實際工況下所承受的隨飛行器姿態(tài)、高度、空速等狀態(tài)變化而隨之變化的空氣動力載荷,以此檢驗飛行器飛行控制(舵機)系統(tǒng)的實際性能是否符合設(shè)計要求。常規(guī)設(shè)計中,電液負載模擬器的力加載系統(tǒng)和被測系統(tǒng)直接通過剛性連接相聯(lián)。由于這樣的結(jié)構(gòu)特點,當(dāng)實驗中舵機系統(tǒng)響應(yīng)指令信號產(chǎn)生主動運動時,就會對加載系統(tǒng)產(chǎn)生很強的干擾作用,這種干擾就表現(xiàn)為多余力。多余力的特點表現(xiàn)為超前性、幅值大、并會受被測系統(tǒng)運動狀態(tài)的變化(頻率,幅值,啟動,換向)而變化,多余力的存在使得負載模擬器的加載精度下降,然而加載精度正是負載模擬器的關(guān)鍵性能之一。因此電液負載模擬器研究的焦點在于對多余力的抑制,加載精度的提升。本文首先了解了國內(nèi)外對于加載系統(tǒng)中多余力抑制的研究現(xiàn)狀、常用方法以及研究趨勢,分析了不同抑制方法的特點、局限性和適用性。本文推導(dǎo)了電液負載模擬器的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)所得出的數(shù)學(xué)模型,分析了多余力形成的機理和特點,以及系統(tǒng)參數(shù)變化對于多余力的影響。提出使用速度前饋補償結(jié)合PID控制抑制多余力的控制方法。經(jīng)過仿真分析,得出增加速度前饋補償環(huán)節(jié)后,多余力可得到進一步抑制的結(jié)論。為更加有效的抑制多余力,本文又提出了一種單神經(jīng)元PID參數(shù)自調(diào)節(jié)控制,并結(jié)合RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識以提高加載系統(tǒng)控制精度。其中采用基于RBF的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用作舵機系統(tǒng)模型辨識,采用單神經(jīng)元PID自調(diào)節(jié)控制器控制加載系統(tǒng),該控制器根據(jù)系統(tǒng)誤差,通過迭代算法自學(xué)習(xí),自調(diào)整參數(shù),使得參數(shù)最優(yōu),多余力幅值不斷減小并趨于零。通過與傳統(tǒng)PID控制器以及PID結(jié)合速度前饋補償控制的仿真對比,得出單神經(jīng)元PID自調(diào)整控制器具有更高的加載精度。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V249.1

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本文編號：1335089