電動力矩負載模擬關鍵技術研究
發(fā)布時間：2021-01-08 16:48
電動力矩負載模擬系統(tǒng)主要用于模擬飛行器舵機或其他伺服系統(tǒng)在運行中所承受載荷的測試系統(tǒng),使用電機作為加載元件。其主要用于模擬真實工況下的載荷,用以測試和檢驗伺服機構的性能、算法、穩(wěn)定性等特性。由于其跟隨被試機構同步運動的同時完成力矩載荷的加載,因此也被稱為被動伺服系統(tǒng)。被試機構的運動會使加載機構產生反拖,進而產生多余的力矩擾動,使載荷不能準確加載。如何能夠準確及時的將真實工況下的載荷譜進行加載,是電動力矩負載模擬系統(tǒng)的主要問題。本文以此作為研究對象,對此問題展開研究探索。本文以永磁同步電機（PMSM）作為加載機構,建立了包括加載系統(tǒng)環(huán)節(jié)和位置擾動環(huán)節(jié)的數學模型,并以此分析了加載環(huán)節(jié)和擾動環(huán)節(jié)的時域以及頻域特性。隨后分析了影響系統(tǒng)響應特性的主要因素,討論了位置擾動產生機理和特點,為后續(xù)研究控制算法和控制策略提供了理論基礎。針對電動力矩負載模擬系統(tǒng)的系統(tǒng)建模誤差,參考系統(tǒng)的線性模型,使用Chirp信號激勵系統(tǒng)并記錄系統(tǒng)輸出,并采用參數辨識的方法修正模型名義參數與實際參數不符問題。隨后使用BP神經網絡算法進行系統(tǒng)辨識建立了負載模擬器非線性模型。采用SSE、RMSE和R-square分析了兩種建...
【文章來源】：長春理工大學吉林省
【文章頁數】：119 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
機械閘4-被試機械式負載模擬
電成復雜但是，度變化統(tǒng)連接無法進近研究。發(fā)展。稱為電參數穩(wěn)高、轉所示。1-角電液式負載模雜力矩加載一方面由于化影響較大接剛度較大進一步提高近二十年以來基于釹鐵硼因此以永磁電動式負載模穩(wěn)定性加好轉子慣量小，角位移傳感器5-慣量模擬系統(tǒng)的函數，許多于液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)非，導致液壓，限制了電來，電子電硼及其他高磁同步電機模擬系統(tǒng)。，成本較低響應快的優(yōu)圖器2,9-電子控量及連接環(huán)節(jié)圖1.2電液的優(yōu)點在于國家和機構統(tǒng)固有的缺非線性和參數壓馬達兩腔產電液式負載電力技術得到高溫永磁材機作為加載機相對于電液低的優(yōu)點，而優(yōu)點[17]�；�1.3電動力3控制器3,8電節(jié)6-力矩傳感液負載模擬系其頻帶寬、構相繼開發(fā)陷，即存在數時變性增產生由強迫模擬系統(tǒng)應到了快速發(fā)料的永磁同機構的負載液式的負載而相對于直基于永磁同步力矩負載模擬電液伺服發(fā)感器7-加載馬系統(tǒng)結構圖輸出力矩大發(fā)出了相應產在壓力波動增強；另一方迫換流引起應用的進一發(fā)展。同時稀同步電機（載模擬系統(tǒng)得載模擬系統(tǒng)，直流電機和異步電機的負擬器結構圖4-被試舵機馬達大、響應速產品，得到了、伺服閥死方面由于電的多余力矩步擴展。稀土永磁材PMSM）技得以被廣泛它具有體積異步電機，負載模擬系統(tǒng)速度快并且能了廣泛的應死區(qū)以及系統(tǒng)電液式負載模矩較大，加載材料被進一步技術得到了較泛研究和應積孝結構簡它具有功率統(tǒng)其結構如能夠完應用[16]。統(tǒng)受溫模擬系載精度步深入較快的用，被簡單、率密度如圖1.3
電成復雜但是，度變化統(tǒng)連接無法進近研究。發(fā)展。稱為電參數穩(wěn)高、轉所示。1-角電液式負載模雜力矩加載一方面由于化影響較大接剛度較大進一步提高近二十年以來基于釹鐵硼因此以永磁電動式負載模穩(wěn)定性加好轉子慣量小，角位移傳感器5-慣量模擬系統(tǒng)的函數，許多于液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)非，導致液壓，限制了電來，電子電硼及其他高磁同步電機模擬系統(tǒng)。，成本較低響應快的優(yōu)圖器2,9-電子控量及連接環(huán)節(jié)圖1.2電液的優(yōu)點在于國家和機構統(tǒng)固有的缺非線性和參數壓馬達兩腔產電液式負載電力技術得到高溫永磁材機作為加載機相對于電液低的優(yōu)點，而優(yōu)點[17]�；�1.3電動力3控制器3,8電節(jié)6-力矩傳感液負載模擬系其頻帶寬、構相繼開發(fā)陷，即存在數時變性增產生由強迫模擬系統(tǒng)應到了快速發(fā)料的永磁同機構的負載液式的負載而相對于直基于永磁同步力矩負載模擬電液伺服發(fā)感器7-加載馬系統(tǒng)結構圖輸出力矩大發(fā)出了相應產在壓力波動增強；另一方迫換流引起應用的進一發(fā)展。同時稀同步電機（載模擬系統(tǒng)得載模擬系統(tǒng)，直流電機和異步電機的負擬器結構圖4-被試舵機馬達大、響應速產品，得到了、伺服閥死方面由于電的多余力矩步擴展。稀土永磁材PMSM）技得以被廣泛它具有體積異步電機，負載模擬系統(tǒng)速度快并且能了廣泛的應死區(qū)以及系統(tǒng)電液式負載模矩較大，加載材料被進一步技術得到了較泛研究和應積孝結構簡它具有功率統(tǒng)其結構如能夠完應用[16]。統(tǒng)受溫模擬系載精度步深入較快的用，被簡單、率密度如圖1.3
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于正切Sigmoid函數的跟蹤微分器[J]. 譚詩利,雷虎民,王鵬飛. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2019(07)
[2]跟蹤微分器的等效線性分析及優(yōu)化[J]. 勞立明,陳英龍,趙玉剛,周華. 浙江大學學報(工學版). 2018(02)
[3]舵機加載試驗系統(tǒng)設計與實現[J]. 李倩,吳亮,田建升. 航空科學技術. 2017(12)
[4]改進的導彈半實物仿真跟蹤微分器設計[J]. 明超,孫瑞勝,白宏陽,祝剛. 國防科技大學學報. 2017(05)
[5]導彈尾翼電動負載模擬器快速終端滑�？刂芠J]. 林輝,呂帥帥,陳曉雷,李兵強. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(03)
[6]電機轉速環(huán)節(jié)Super-Twisting算法二階滑模控制律設計與研究[J]. 張慶超,馬瑞卿,皇甫宜耿,王姣. 西北工業(yè)大學學報. 2016(04)
[7]基于小波神經網絡的電動負載模擬器的復合控制[J]. 楊瑞峰,付夢瑤,郭晨霞,張鵬. 液壓與氣動. 2016(03)
[8]基于矢量匹配的擾動力矩消除方法[J]. 楊雪松,李長春,延皓,黃靜,李競. 兵工學報. 2016(02)
[9]改進的反正切跟蹤微分器設計[J]. 卜祥偉,吳曉燕,馬震,鐘宇. 上海交通大學學報. 2015(02)
[10]基于迭代學習的電動負載模擬器復合控制[J]. 牛國臣,王巍,宗光華. 控制理論與應用. 2014(12)
博士論文
[1]電動被動式力矩伺服系統(tǒng)驅動與控制研究[D]. 王樂三.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]炮控系統(tǒng)電動負載模擬器辨識與智能控制研究[D]. 王超.南京理工大學 2017
[3]電動負載模擬器的等效分析和消擾策略研究[D]. 楊雪松.北京交通大學 2016
[4]某武器隨動系統(tǒng)負載模擬器多余力矩辨識與抑制技術研究[D]. 王力.南京理工大學 2014
[5]電液負載模擬器多余力矩抑制及其反步自適應控制研究[D]. 張彪.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]基于系統(tǒng)辨識的直升機訓練器評估方法研究[D]. 周一凡.南京航空航天大學 2017
[2]伺服電機負載模擬系統(tǒng)控制策略研究[D]. 趙莎.北京交通大學 2014
[3]交流伺服系統(tǒng)及參數辨識算法研究[D]. 劉輝.南京航空航天大學 2005
本文編號：2964951
【文章來源】：長春理工大學吉林省
【文章頁數】：119 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
機械閘4-被試機械式負載模擬
電成復雜但是，度變化統(tǒng)連接無法進近研究。發(fā)展。稱為電參數穩(wěn)高、轉所示。1-角電液式負載模雜力矩加載一方面由于化影響較大接剛度較大進一步提高近二十年以來基于釹鐵硼因此以永磁電動式負載模穩(wěn)定性加好轉子慣量小，角位移傳感器5-慣量模擬系統(tǒng)的函數，許多于液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)非，導致液壓，限制了電來，電子電硼及其他高磁同步電機模擬系統(tǒng)。，成本較低響應快的優(yōu)圖器2,9-電子控量及連接環(huán)節(jié)圖1.2電液的優(yōu)點在于國家和機構統(tǒng)固有的缺非線性和參數壓馬達兩腔產電液式負載電力技術得到高溫永磁材機作為加載機相對于電液低的優(yōu)點，而優(yōu)點[17]�；�1.3電動力3控制器3,8電節(jié)6-力矩傳感液負載模擬系其頻帶寬、構相繼開發(fā)陷，即存在數時變性增產生由強迫模擬系統(tǒng)應到了快速發(fā)料的永磁同機構的負載液式的負載而相對于直基于永磁同步力矩負載模擬電液伺服發(fā)感器7-加載馬系統(tǒng)結構圖輸出力矩大發(fā)出了相應產在壓力波動增強；另一方迫換流引起應用的進一發(fā)展。同時稀同步電機（載模擬系統(tǒng)得載模擬系統(tǒng)，直流電機和異步電機的負擬器結構圖4-被試舵機馬達大、響應速產品，得到了、伺服閥死方面由于電的多余力矩步擴展。稀土永磁材PMSM）技得以被廣泛它具有體積異步電機，負載模擬系統(tǒng)速度快并且能了廣泛的應死區(qū)以及系統(tǒng)電液式負載模矩較大，加載材料被進一步技術得到了較泛研究和應積孝結構簡它具有功率統(tǒng)其結構如能夠完應用[16]。統(tǒng)受溫模擬系載精度步深入較快的用，被簡單、率密度如圖1.3
電成復雜但是，度變化統(tǒng)連接無法進近研究。發(fā)展。稱為電參數穩(wěn)高、轉所示。1-角電液式負載模雜力矩加載一方面由于化影響較大接剛度較大進一步提高近二十年以來基于釹鐵硼因此以永磁電動式負載模穩(wěn)定性加好轉子慣量小，角位移傳感器5-慣量模擬系統(tǒng)的函數，許多于液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)非，導致液壓，限制了電來，電子電硼及其他高磁同步電機模擬系統(tǒng)。，成本較低響應快的優(yōu)圖器2,9-電子控量及連接環(huán)節(jié)圖1.2電液的優(yōu)點在于國家和機構統(tǒng)固有的缺非線性和參數壓馬達兩腔產電液式負載電力技術得到高溫永磁材機作為加載機相對于電液低的優(yōu)點，而優(yōu)點[17]�；�1.3電動力3控制器3,8電節(jié)6-力矩傳感液負載模擬系其頻帶寬、構相繼開發(fā)陷，即存在數時變性增產生由強迫模擬系統(tǒng)應到了快速發(fā)料的永磁同機構的負載液式的負載而相對于直基于永磁同步力矩負載模擬電液伺服發(fā)感器7-加載馬系統(tǒng)結構圖輸出力矩大發(fā)出了相應產在壓力波動增強；另一方迫換流引起應用的進一發(fā)展。同時稀同步電機（載模擬系統(tǒng)得載模擬系統(tǒng)，直流電機和異步電機的負擬器結構圖4-被試舵機馬達大、響應速產品，得到了、伺服閥死方面由于電的多余力矩步擴展。稀土永磁材PMSM）技得以被廣泛它具有體積異步電機，負載模擬系統(tǒng)速度快并且能了廣泛的應死區(qū)以及系統(tǒng)電液式負載模矩較大，加載材料被進一步技術得到了較泛研究和應積孝結構簡它具有功率統(tǒng)其結構如能夠完應用[16]。統(tǒng)受溫模擬系載精度步深入較快的用，被簡單、率密度如圖1.3
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于正切Sigmoid函數的跟蹤微分器[J]. 譚詩利,雷虎民,王鵬飛. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2019(07)
[2]跟蹤微分器的等效線性分析及優(yōu)化[J]. 勞立明,陳英龍,趙玉剛,周華. 浙江大學學報(工學版). 2018(02)
[3]舵機加載試驗系統(tǒng)設計與實現[J]. 李倩,吳亮,田建升. 航空科學技術. 2017(12)
[4]改進的導彈半實物仿真跟蹤微分器設計[J]. 明超,孫瑞勝,白宏陽,祝剛. 國防科技大學學報. 2017(05)
[5]導彈尾翼電動負載模擬器快速終端滑�？刂芠J]. 林輝,呂帥帥,陳曉雷,李兵強. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(03)
[6]電機轉速環(huán)節(jié)Super-Twisting算法二階滑模控制律設計與研究[J]. 張慶超,馬瑞卿,皇甫宜耿,王姣. 西北工業(yè)大學學報. 2016(04)
[7]基于小波神經網絡的電動負載模擬器的復合控制[J]. 楊瑞峰,付夢瑤,郭晨霞,張鵬. 液壓與氣動. 2016(03)
[8]基于矢量匹配的擾動力矩消除方法[J]. 楊雪松,李長春,延皓,黃靜,李競. 兵工學報. 2016(02)
[9]改進的反正切跟蹤微分器設計[J]. 卜祥偉,吳曉燕,馬震,鐘宇. 上海交通大學學報. 2015(02)
[10]基于迭代學習的電動負載模擬器復合控制[J]. 牛國臣,王巍,宗光華. 控制理論與應用. 2014(12)
博士論文
[1]電動被動式力矩伺服系統(tǒng)驅動與控制研究[D]. 王樂三.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]炮控系統(tǒng)電動負載模擬器辨識與智能控制研究[D]. 王超.南京理工大學 2017
[3]電動負載模擬器的等效分析和消擾策略研究[D]. 楊雪松.北京交通大學 2016
[4]某武器隨動系統(tǒng)負載模擬器多余力矩辨識與抑制技術研究[D]. 王力.南京理工大學 2014
[5]電液負載模擬器多余力矩抑制及其反步自適應控制研究[D]. 張彪.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]基于系統(tǒng)辨識的直升機訓練器評估方法研究[D]. 周一凡.南京航空航天大學 2017
[2]伺服電機負載模擬系統(tǒng)控制策略研究[D]. 趙莎.北京交通大學 2014
[3]交流伺服系統(tǒng)及參數辨識算法研究[D]. 劉輝.南京航空航天大學 2005
本文編號：2964951
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