【摘要】：電動(dòng)負(fù)載模擬器以電動(dòng)機(jī)作為加載執(zhí)行元件,用于模擬舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)在飛行過(guò)程中的負(fù)載特性,為伺服機(jī)構(gòu)產(chǎn)品性能試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)提供接近真實(shí)負(fù)載的動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)條件。電動(dòng)負(fù)載模擬器屬于典型的被動(dòng)式力矩控制系統(tǒng),即加載電機(jī)在被動(dòng)地跟隨舵機(jī)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)完成精確的力矩加載。舵機(jī)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生位置擾動(dòng)力矩,位置擾動(dòng)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(xiàn)的主要因素。本文以電動(dòng)負(fù)載模擬器為研究對(duì)象,對(duì)如何抑制位置擾動(dòng)力矩的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究。 論文首先建立了以永磁同步交流伺服電機(jī)為加載執(zhí)行元件的電動(dòng)加載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,仿真分析了舵機(jī)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)以及位置擾動(dòng)力矩的頻域和時(shí)域特性。分析了位置擾動(dòng)力矩的特點(diǎn)及產(chǎn)生機(jī)理,為提出擾動(dòng)力矩補(bǔ)償策略提供理論基礎(chǔ)。 提出了前饋補(bǔ)償方法抑制位置擾動(dòng)力矩,并分別討論了以舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)位移輸出、加載電機(jī)角速度輸出為補(bǔ)償輸入信號(hào)時(shí)的控制器設(shè)計(jì)方法,仿真結(jié)果表明前饋補(bǔ)償在理論上能有效地補(bǔ)償擾動(dòng)力矩。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中傳感器采集信號(hào)的噪聲問(wèn)題,提出通過(guò)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(hào)前饋補(bǔ)償方法。針對(duì)前饋補(bǔ)償魯棒性和自適應(yīng)能力差的問(wèn)題,引入模糊PID控制,通過(guò)仿真,證明了其對(duì)位置擾動(dòng)力矩抑制的有效性。 最后,研究和開(kāi)發(fā)了電動(dòng)負(fù)載模擬系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu),通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法,證明了設(shè)計(jì)的合理性和前饋補(bǔ)償抑制位置擾動(dòng)的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM383.4

【參考文獻(xiàn)】

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5 王明彥,郭r，

本文編號(hào)：2517472