【摘要】：伺服作動器是導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)中的重要執(zhí)行部件,其性能的好壞直接決定了導(dǎo)彈飛行過程中的動態(tài)品質(zhì)。現(xiàn)代導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展對伺服作動器的綜合性能指標提出了越來越高的要求,而伺服作動器加載試驗已成為其性能檢測與研究的重要技術(shù)手段。本文針對伺服作動器動態(tài)性能測試需求,提出一種由直線電機驅(qū)動增力模塊對伺服作動器系統(tǒng)進行動態(tài)加載的新方案,并著重對加載系統(tǒng)特性、控制策略進行了深入研究。全文的主要研究工作與成果如下:1)提出一種采用直線電機驅(qū)動增力模塊對伺服作動器進行動態(tài)加載的方案,充分發(fā)揮電動加載便于安裝維護、控制靈活以及直線電機高動態(tài)特性的優(yōu)勢,并通過增力模塊提升驅(qū)動力,實現(xiàn)小位移、大推力、高動態(tài)特性的力加載,能夠適用于高頻、大載荷的加載應(yīng)用。2)分別建立了加載系統(tǒng)和伺服作動器系統(tǒng)的數(shù)學模型,對系統(tǒng)特性以及多余力特性進行研究,分析了加載系統(tǒng)和伺服作動器系統(tǒng)之間的耦合特性,其中多余力的耦合干擾是動態(tài)加載系統(tǒng)必須要面對的特殊情況,也是影響加載系統(tǒng)力控制精度的關(guān)鍵因素。3)設(shè)計了加載系統(tǒng)多閉環(huán)控制+前饋的復(fù)合控制方案。其中,采用位置前饋和速度前饋以減小系統(tǒng)的相位滯后;基于結(jié)構(gòu)不變性原理進行前饋補償抑制多余力;在力閉環(huán)設(shè)計模糊自適應(yīng)PID控制器,通過實時調(diào)節(jié)PID控制參數(shù),進一步抑制多余力,提高系統(tǒng)的控制精度和適應(yīng)能力。同時,對系統(tǒng)控制策略進行了仿真分析與驗證。4)基于Matlab/Simulink和AMESim分別建立了直線電機、增力模塊與伺服作動器液壓系統(tǒng)仿真模型,充分發(fā)揮兩仿真軟件在各自領(lǐng)域的優(yōu)勢,利用接口技術(shù)對系統(tǒng)性能進行聯(lián)合仿真試驗,比單純的數(shù)學建模方法更加真實地反映了系統(tǒng)特性,建模效率及仿真準確度更高,進一步驗證了本文加載方案與控制策略的正確性。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TJ765
【圖文】：

南京航空航天大學碩士學位論文制原理簡介環(huán)控制是根據(jù)系統(tǒng)的誤差值來進行控制，當輸出量發(fā)生變化時才會形成誤系統(tǒng)輸出誤差的控制量，因此反饋控制在時間上存在一定滯后。為了減小統(tǒng)控制精度和跟蹤能力，在閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，加入前饋控制環(huán)節(jié)。在現(xiàn)饋控制技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，圖 4.1 為一個標準的前饋控制器[64]，其中遞函數(shù)， ( )FG s 為前饋通道傳遞函數(shù)， ( )pG s 為控制對象的傳遞函數(shù)，F(xiàn)K 制器 ( )cG s 和控制對象 ( )pG s 組成控制回路，基于該閉環(huán)控制回路，引入前從圖中可以計算出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方程如式（4-1）所示：( )[ ( ) ( )] ( )( )( ) 1 ( ) ( ) F F C FC PC sK G s G s G ssR s G s G s差傳遞函數(shù)如式（4-2）所示：1 ( ) ( )( )1 ( ) ( ) F F PeC PK G s G ssG s G s

【參考文獻】

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本文編號：2783866