本文關(guān)鍵詞：電液伺服加載臺的設(shè)計與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 電液伺服加載系統(tǒng)是模擬飛行器在飛行過程中舵面所受空氣動力矩的加載裝置，其功能是在實驗室條件下復(fù)現(xiàn)飛行器舵面所承受的各種氣動載荷。作為地面半實物仿真的主要設(shè)備，高性能的電液伺服加載設(shè)備為新型導(dǎo)彈等飛行器的設(shè)計、應(yīng)用提供性能實驗數(shù)據(jù)，為新技術(shù)的推廣提供可靠的試驗資料。由于是一個典型的力伺服系統(tǒng)，而且在仿真實驗過程中需要模擬各種氣動載荷的變化情況，電液伺服加載系統(tǒng)是一個相當(dāng)復(fù)雜的機—電—液復(fù)合系統(tǒng)。從控制的角度，它又是一個強耦合、時變受控對象。關(guān)于電液伺服加載系統(tǒng)的研究涉及到系統(tǒng)動力學(xué)、液壓傳動、控制理論和計算機控制技術(shù)等多學(xué)科的綜合內(nèi)容。電液伺服加載系統(tǒng)的研究得到了國內(nèi)外仿真和控制領(lǐng)域眾多學(xué)者的重視，并且一直是液壓控制領(lǐng)域的一個前沿課題。為了滿足飛行器系統(tǒng)仿真的需要，各相關(guān)單位對電液負(fù)載仿真臺的性能指標(biāo)提出了很高的要求并提出了各種解決方案，但在滿足雙十指標(biāo)的情況下一般達(dá)到的頻帶只有8～10周。 本文的目的就是設(shè)計、調(diào)試帶有彈簧桿緩沖結(jié)構(gòu)的單通道電液伺服加載臺，通過試驗比較、驗證不同控制算法的工程實際效果；分析和研究應(yīng)用結(jié)構(gòu)不變性原理如何改善加載系統(tǒng)的動態(tài)性能，，目的是通過引入速度和加速度的復(fù)合前饋信號將系統(tǒng)的動態(tài)頻帶提高到15Hz左右，并且有效的抑制力加載系統(tǒng)固有的多余力矩，抑制比要達(dá)到80％以上。 本文重點研究了電液伺服加載臺及其計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計，采用PID控制技術(shù)對控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置，完成了不同實驗條件下的加載實驗，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了分析和總結(jié)。論文的主要工作有以下幾個方面： (1)對電液伺服加載臺進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。在結(jié)構(gòu)上，選擇了減震彈簧桿作為緩沖；選用PQ閥作為電液伺服閥。 (2)完成了電控部分的安裝調(diào)試。 西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 一 O）完成了控制系統(tǒng)中傳感器的安裝與標(biāo)定。 O）分析控制系統(tǒng)模型，根據(jù)多余力矩的產(chǎn)生機理確定了采用速度、加速度復(fù)合 前饋的控制結(jié)構(gòu)來抑制系統(tǒng)的多余力矩，提高系統(tǒng)的性能。 ＊）編寫實時控制軟件，完成計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計和系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。 忙）采用PID控制技術(shù)對電液伺服加載系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)參和實驗，驗證了復(fù)合前饋的 實際控制效果。 O 對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。 實驗和實測數(shù)據(jù)的分析表明本次電液伺服加載系統(tǒng)的設(shè)計是成功的，在使用 速度前饋和新的加速度前饋控制后系統(tǒng)的頻帶達(dá)到了 16Hi，這是本領(lǐng)域的一個 技術(shù)突破。多余力矩的消擾比例也超過了 80％，超過了本次系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)。 證明了引入速度和加速度前饋控制對有效提高系統(tǒng)的動態(tài)特性和進(jìn)一步抑制多 余力矩具有良好的效果。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服加載系統(tǒng) 不變性原理 多余力矩 PID控制 實驗研究
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：V221
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 論文研究背景和意義9-10
• 1.2 電液伺服加載系統(tǒng)原理10-11
• 1.3 電液伺服加載系統(tǒng)的發(fā)展概況11-14
• 1.3.1 國內(nèi)的發(fā)展概況11-13
• 1.3.2 國外的發(fā)展概況13-14
• 1.4 本文的主要工作和意義14-15
• 第二章 系統(tǒng)設(shè)計15-25
• 2.1 電氣系統(tǒng)構(gòu)成15
• 2.2 系統(tǒng)硬件調(diào)試15-19
• 2.2.1 控制機箱內(nèi)部調(diào)試15-16
• 2.2.2 電液伺服閥與力矩傳感器的標(biāo)定16-18
• 2.2.3 加速度傳感器的安裝與標(biāo)定18-19
• 2.3 計算機系統(tǒng)設(shè)計19-22
• 2.3.1 概述19-20
• 2.3.2 技術(shù)參數(shù)20
• 2.3.3 計算機系統(tǒng)軟件20-22
• 2.4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)22-25
• 2.4.1 多余力矩的抑制22-23
• 2.4.2 梯度變化的加載23-24
• 2.4.3 傳感器與執(zhí)行部件24
• 2.4.4 實時控制軟件編程24-25
• 第三章 控制器設(shè)計25-31
• 3.1 加載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型25-26
• 3.2 多余力矩的產(chǎn)生機理及其特性分析26-30
• 3.2.1 多余力矩的定義與產(chǎn)生機理26-27
• 3.2.2 多余力矩的特性分析27
• 3.2.3 采用結(jié)構(gòu)不變性原理消除多余力矩的分析27-30
• 3.3 多余力矩的測量方法及指標(biāo)30-31
• 3.3.1 多余力矩測量30-31
• 第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計31-43
• 4.1 系統(tǒng)開發(fā)運行環(huán)境32-33
• 4.2 菜單系統(tǒng)33-36
• 4.2.1 全局配置參數(shù)34-35
• 4.2.2 系統(tǒng)硬件初始化35-36
• 4.3 界面功能36-41
• 4.3.1 狀態(tài)顯示部分36
• 4.3.2 通道控制部分36-41
• 4.3.3 消息顯示欄41
• 4.4 數(shù)據(jù)后處理環(huán)境41-43
• 第五章 電液伺服加載的實驗研究43-57
• 5.1 試驗系統(tǒng)構(gòu)成43-44
• 5.2 實驗及性能分析44-55
• 5.2.1 系統(tǒng)歸零實驗44
• 5.2.2 假舵機系統(tǒng)實驗44-46
• 5.2.3 加載系統(tǒng)實驗46-50
• 5.2.4 利用前饋控制改善加載系統(tǒng)動態(tài)特性品質(zhì)的實驗50-54
• 5.2.5 抑制多余力矩指標(biāo)的實驗54-55
• 5.3 實驗分析與結(jié)論55-57
• 第六章 總結(jié)57-59
• 6.1 論文總結(jié)57
• 6.2 改進(jìn)與提高57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：329953