本文關鍵詞：電動操縱負荷模型力加載系統(tǒng)分析

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【摘要】：操縱負荷系統(tǒng)是飛行模擬機中不可或缺的部分,它不僅向主仿真計算機提供了實時舵偏角參數(shù),而且負責完成系統(tǒng)模型力的計算與加載,從而使駕駛員能夠獲得逼真的操縱力感。隨著電動技術的發(fā)展,電動操縱負荷系統(tǒng)成為研究的主流。本文對于電動操縱負荷系統(tǒng)的研究主要采用仿真分析的方法,使用MATLAB建立相應模型并對模型進行仿真分析。研究主要集中在系統(tǒng)控制策略研究及系統(tǒng)力加載方式研究兩個方面。系統(tǒng)控制策略的研究主要是建立系統(tǒng)數(shù)學模型,應用控制策略達到消除系統(tǒng)多余力矩、提高系統(tǒng)力加載精度及快速性的目的。針對系統(tǒng)中存在的多余力矩擾動,在系統(tǒng)中應用前饋+串聯(lián)復合控制策略,搭建相應模型并仿真分析,仿真結果表明當不考慮系統(tǒng)時變性與非線性時,該控制策略能夠起到較好的控制效果;針對系統(tǒng)的非線性與時變性,在系統(tǒng)中應用前饋+模糊PID復合控制策略,搭建相應模型并仿真分析,仿真結果表明,該控制策略對非線性時變系統(tǒng)有較好的控制效果。系統(tǒng)力加載方式研究主要是對力加載機構中電機及其控制方式的研究,使得系統(tǒng)具有良好的調速性能。針對常用的直流伺服力加載系統(tǒng)中存在的問題,選用永磁同步電機為執(zhí)行機構,搭建交流伺服力加載系統(tǒng),并采用矢量控制策略及電壓空間矢量脈寬調制技術對交流伺服力加載系統(tǒng)進行控制。仿真結果表明在相應調速策略的控制下,交流伺服力加載系統(tǒng)可以獲得媲美直流伺服力加載系統(tǒng)的調速性能且具有其獨特優(yōu)勢。
【關鍵詞】：電動操縱負荷系統(tǒng) 復合控制 模糊PID控制 永磁同步電機 交流伺服系統(tǒng)
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V216.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 飛行模擬機系統(tǒng)組成9-11
• 1.3 操縱負荷系統(tǒng)簡述11
• 1.4 操縱負荷系統(tǒng)的國內外研究狀況11-13
• 1.4.1 系統(tǒng)控制策略研究11-12
• 1.4.2 系統(tǒng)力加載方式研究12-13
• 1.5 本文的主要研究內容及章節(jié)安排13-14
• 第二章 電動操縱負荷系統(tǒng)數(shù)學模型建立14-22
• 2.1 電動操縱負荷系統(tǒng)的組成及工作原理14-15
• 2.2 操縱桿桿力與桿位移關系數(shù)學模型15-18
• 2.3 交流伺服加載系統(tǒng)的數(shù)學模型18-20
• 2.3.1 電機加載系統(tǒng)模型18-19
• 2.3.2 PWM驅動器模型19
• 2.3.3 機械傳動機構模型19
• 2.3.4 力傳感器模型19-20
• 2.3.5 鋼索傳遞模型20
• 2.4 電動操縱負荷系統(tǒng)的數(shù)學模型20-21
• 2.5 本章小結21-22
• 第三章 模型力加載系統(tǒng)控制策略研究22-32
• 3.1 串聯(lián)控制策略分析22-25
• 3.1.1 相位超前校正22
• 3.1.2 相位滯后校正22-23
• 3.1.3 相位滯后-超前校正23
• 3.1.4 PID控制器的設計及參數(shù)整定23-25
• 3.2 前饋補償控制策略分析25-28
• 3.3 智能控制策略分析及比較28-29
• 3.4 模糊控制策略分析29-30
• 3.5 模糊PID控制策略分析30-31
• 3.6 本章小結31-32
• 第四章 模型力加載系統(tǒng)仿真結果分析32-45
• 4.1 PID控制器參數(shù)設定及仿真分析32-35
• 4.2 前饋控制器設計及仿真分析35-37
• 4.3 模糊控制器設計及仿真分析37-41
• 4.4 模糊PID控制器設計及仿真分析41-44
• 4.5 本章小結44-45
• 第五章 模型力加載方式研究45-60
• 5.1 直流伺服加載方式與交流伺服加載方式的比較45
• 5.2 永磁同步電機的優(yōu)點45-46
• 5.3 常見交流控制策略研究及比較46-47
• 5.4 永磁同步電機的矢量控制47-50
• 5.5 永磁同步電機SIMULINK模型50-51
• 5.6 永磁同步電機空間矢量脈寬調制的原理及實現(xiàn)51-57
• 5.7 采用SVPWM調制的PMSM矢量控制模型57-59
• 5.8 本章小結59-60
• 總結與展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-65
• 在讀期間發(fā)表的學術論文65

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本文編號：1005599