隨著我國(guó)航空工業(yè)的井噴式發(fā)展,對(duì)民航及軍工領(lǐng)域的飛機(jī)安全性能提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。為了保證飛機(jī)安全飛行,需要對(duì)機(jī)載航電設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和檢測(cè)。飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器是一種在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下檢測(cè)舵機(jī)性能指標(biāo)的一種地面半實(shí)物仿真設(shè)備。由于該系統(tǒng)存在非線性和不確定性因素影響,同時(shí)受到多余力干擾,嚴(yán)重影響系統(tǒng)其跟蹤精度和控制精度。因此,如何設(shè)計(jì)合理的控制方案,最大限度地抑制多余力,提高系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo),已經(jīng)成為我國(guó)民航航電設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域亟待解決的研究課題。本文在分析國(guó)內(nèi)外飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先研究了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,確定了各部分元件選型和技術(shù)性能指標(biāo)。其次,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)多余力產(chǎn)生機(jī)理及特性進(jìn)行了研究。最后,根據(jù)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)復(fù)合控制方案。一方面,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計(jì)系統(tǒng)辨識(shí)器。采用PSO算法和CPA算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,不僅有效避免了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小,而且提高了辨識(shí)精度。另一方面,將系統(tǒng)辨識(shí)得到的非線性模型替代傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,作為控制器的控制對(duì)象。采用DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)PID控制器參數(shù)進(jìn)行在線整定。MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

加載系統(tǒng)控制臺(tái)的實(shí)物圖

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文122.2.2閥控液壓缸一般來(lái)說(shuō)，電液伺服系統(tǒng)中的液壓動(dòng)力元件，通常可以分為閥控式和泵控式兩種。分析飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器的工作原理，采用閥控液壓缸作為加載系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將系統(tǒng)的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是系統(tǒng)中重要的關(guān)鍵部件，閥控液壓缸的結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示。圖2-3液壓缸結(jié)構(gòu)圖對(duì)閥控液壓缸進(jìn)行選型和參數(shù)計(jì)算過(guò)程如下：(1)靜載為了滿足飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器的實(shí)驗(yàn)要求，選擇對(duì)稱結(jié)構(gòu)的雙伸出桿的閥控液壓缸作為系統(tǒng)部件。根據(jù)加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)的額定工作壓力為28MPasP=�？紤]到電液負(fù)載模擬器加載系統(tǒng)中閥控液壓缸的管路損耗，取負(fù)載壓力1226MPaLP=P=PP=，負(fù)載力max300KNLF=。其中1P、2P分別為閥控液壓缸活塞兩側(cè)的壓力。設(shè)pA為閥控液壓缸活塞的有效面積，D為閥控液壓缸活塞的直徑，d為閥控液壓缸活塞桿的直徑。由LmaxPF=PA(2.3)22π()4pDdA=(2.4)可得22Dd=147cm(2.5)

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文14載系統(tǒng)和飛機(jī)舵機(jī)，從而增加加載系統(tǒng)和飛機(jī)舵機(jī)之間的彈性形變，從而減小飛機(jī)舵機(jī)在主動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)加載系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊和干擾。由于飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器在加載過(guò)程中，加載系統(tǒng)輸出的加載力超前于加載系統(tǒng)的控制指令信號(hào)，在選擇橡膠-金屬緩沖彈簧時(shí)，需要使橡膠-金屬緩沖彈簧的剛度大于加載系統(tǒng)的加載梯度。由于加載系統(tǒng)在加載過(guò)程中需要考慮不同的加載環(huán)境，本文選擇具有變剛度性能的橡膠-金屬緩沖彈簧作為連接元件，其結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-4橡膠-金屬緩沖彈簧結(jié)構(gòu)圖2.2.4傳感器傳感器將檢測(cè)到的系統(tǒng)狀態(tài)量按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或者其他指定信號(hào)。在選擇傳感器類型時(shí)，需要考慮傳感器的使用場(chǎng)合和被測(cè)量的特點(diǎn)，選擇合適的傳感器。確定傳感器類型之后，需要考慮其靈敏度、頻率響應(yīng)特性等性能指標(biāo)，保證控制系統(tǒng)的控制精度。在飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器系統(tǒng)中使用了兩種傳感器，分別是力傳感器和位移傳感器。(1)力傳感器力傳感器的作用是將飛機(jī)舵機(jī)對(duì)加載系統(tǒng)的干擾力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再傳遞到加載系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算之后輸出相應(yīng)的控制指令信號(hào)。根據(jù)飛機(jī)舵機(jī)電液負(fù)載模擬器的實(shí)驗(yàn)要求，系統(tǒng)采用霍尼韋爾Models3176型力傳感器，其技術(shù)指標(biāo)如表2-5所示。表2-5Models3176型力傳感器的技術(shù)指標(biāo)精度等級(jí)(%)非線性(%)滯后(%)重復(fù)性(%)0.20.10.10.02(2)位移傳感器


本文編號(hào)：3531658