本文關(guān)鍵詞：電液舵機(jī)負(fù)載模擬器多余力抑制研究　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：電液舵機(jī)負(fù)載模擬器是飛行器舵機(jī)系統(tǒng)研制過(guò)程中需用到的重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備,用于模擬飛行器的不同控制舵面在實(shí)際工況下所承受的隨飛行器姿態(tài)、高度、空速等狀態(tài)變化而隨之變化的空氣動(dòng)力載荷,以此檢驗(yàn)飛行器飛行控制(舵機(jī))系統(tǒng)的實(shí)際性能是否符合設(shè)計(jì)要求。常規(guī)設(shè)計(jì)中,電液負(fù)載模擬器的力加載系統(tǒng)和被測(cè)系統(tǒng)直接通過(guò)剛性連接相聯(lián)。由于這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),當(dāng)實(shí)驗(yàn)中舵機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)指令信號(hào)產(chǎn)生主動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)對(duì)加載系統(tǒng)產(chǎn)生很強(qiáng)的干擾作用,這種干擾就表現(xiàn)為多余力。多余力的特點(diǎn)表現(xiàn)為超前性、幅值大、并會(huì)受被測(cè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化(頻率,幅值,啟動(dòng),換向)而變化,多余力的存在使得負(fù)載模擬器的加載精度下降,然而加載精度正是負(fù)載模擬器的關(guān)鍵性能之一。因此電液負(fù)載模擬器研究的焦點(diǎn)在于對(duì)多余力的抑制,加載精度的提升。本文首先了解了國(guó)內(nèi)外對(duì)于加載系統(tǒng)中多余力抑制的研究現(xiàn)狀、常用方法以及研究趨勢(shì),分析了不同抑制方法的特點(diǎn)、局限性和適用性。本文推導(dǎo)了電液負(fù)載模擬器的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)所得出的數(shù)學(xué)模型,分析了多余力形成的機(jī)理和特點(diǎn),以及系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)于多余力的影響。提出使用速度前饋補(bǔ)償結(jié)合PID控制抑制多余力的控制方法。經(jīng)過(guò)仿真分析,得出增加速度前饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)后,多余力可得到進(jìn)一步抑制的結(jié)論。為更加有效的抑制多余力,本文又提出了一種單神經(jīng)元PID參數(shù)自調(diào)節(jié)控制,并結(jié)合RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)以提高加載系統(tǒng)控制精度。其中采用基于RBF的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用作舵機(jī)系統(tǒng)模型辨識(shí),采用單神經(jīng)元PID自調(diào)節(jié)控制器控制加載系統(tǒng),該控制器根據(jù)系統(tǒng)誤差,通過(guò)迭代算法自學(xué)習(xí),自調(diào)整參數(shù),使得參數(shù)最優(yōu),多余力幅值不斷減小并趨于零。通過(guò)與傳統(tǒng)PID控制器以及PID結(jié)合速度前饋補(bǔ)償控制的仿真對(duì)比,得出單神經(jīng)元PID自調(diào)整控制器具有更高的加載精度。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V249.1

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