隨著電機(jī)技術(shù)、伺服控制技術(shù)的快速發(fā)展,電動舵機(jī)的機(jī)械性能和控制性能不斷提高,使得其在全電飛機(jī)和高機(jī)動性飛機(jī)上的應(yīng)用成為了可能,在未來飛行器中擁有十分廣闊的前景。與此同時,對電動舵機(jī)的跟蹤性能提出了更高要求,然而間隙、摩擦和彈性形變等非線性特性的存在嚴(yán)重影響了它的靜動態(tài)性能,容易造成系統(tǒng)的跟蹤誤差增大、驅(qū)動延遲、低速“爬行”或極限環(huán)振蕩等現(xiàn)象,從而制約了飛行器控制品質(zhì)的提高。因此,必須采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硐驕p小這些非線性特性所帶來的不利影響,以提高系統(tǒng)的跟蹤精度。本文在總結(jié)相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以某型號電動舵機(jī)為研究對象,對常規(guī)建模中簡化甚至忽略的非線性特性進(jìn)行理論研究和仿真分析,建立非線性因素耦合下的電動舵機(jī)模型,最后針對新模型中部分參數(shù)未知并且易受負(fù)載擾動影響的特點(diǎn),進(jìn)行自適應(yīng)魯棒控制(ARC)研究。本文的主要工作包括幾個方面:1.依據(jù)電動舵機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀,對本文研究對象的系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行介紹。同時采用機(jī)理建模的方法建立電動舵機(jī)系統(tǒng)的二階模型,對其進(jìn)行雙閉環(huán)PI控制,最終完成仿真驗(yàn)證和性能分析。所得到的時域、頻域特性表明,電動舵機(jī)模型滿足性能指標(biāo)。2.綜合考慮電動舵機(jī)系...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電動舵機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電動舵機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電動舵機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電動舵機(jī)國內(nèi)外發(fā)展趨勢
    1.3 電動舵機(jī)非線性特性建模及控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 影響電動舵機(jī)系統(tǒng)性能的非線性特性
        1.3.2 自適應(yīng)魯棒控制研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作及內(nèi)容安排
第二章 電動舵機(jī)系統(tǒng)建模與性能分析
    2.1 電動舵機(jī)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)
        2.1.1 電動舵機(jī)系統(tǒng)組成
        2.1.2 電動舵機(jī)系統(tǒng)傳動結(jié)構(gòu)
        2.1.3 電動舵機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動結(jié)構(gòu)
        2.1.4 電動舵機(jī)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
    2.2 電動舵機(jī)系統(tǒng)建模
        2.2.1 無刷直流電機(jī)建模
        2.2.2 其他部分建模
        2.2.3 電動舵機(jī)系統(tǒng)整體模型
    2.3 電動舵機(jī)系統(tǒng)性能分析
        2.3.1 電動舵機(jī)系統(tǒng)性能指標(biāo)
        2.3.2 電動舵機(jī)系統(tǒng)負(fù)載分析
        2.3.3 電動舵機(jī)模型仿真與分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電動舵機(jī)系統(tǒng)非線性特性建模與分析
    3.1 電動舵機(jī)系統(tǒng)非線性特性研究方案
        3.1.1 典型非線性特性
        3.1.2 電動舵機(jī)系統(tǒng)非線性特性來源
        3.1.3 電動舵機(jī)系統(tǒng)非線性特性研究方案
    3.2 非線性特性建模與仿真
        3.2.1 死區(qū)模型
        3.2.2 飽和模型
        3.2.3 死區(qū)間隙模型
        3.2.4 LuGre摩擦模型
        3.2.5 非線性特性仿真及分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于Backstepping的電動舵機(jī)自適應(yīng)控制
    4.1 Backstepping設(shè)計(jì)方法
    4.2 基于Backstepping的自適應(yīng)控制
        4.2.1 自適應(yīng)控制方法
        4.2.2 自適應(yīng)Backstepping設(shè)計(jì)
    4.3 電動舵機(jī)系統(tǒng)自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 考慮非線性的電動舵機(jī)系統(tǒng)建模
        4.3.2 自適應(yīng)補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
    4.4 數(shù)值仿真及結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 電動舵機(jī)自適應(yīng)魯棒控制
    5.1 確定性魯棒控制
        5.1.1 確定性魯棒控制基本原理
        5.1.2 確定性魯棒控制仿真驗(yàn)證
    5.2 自適應(yīng)魯棒控制
        5.2.1 基于光滑投影的自適應(yīng)魯棒控制
        5.2.2 基于非光滑投影的自適應(yīng)魯棒控制
    5.3 自適應(yīng)魯棒控制器設(shè)計(jì)
    5.4 仿真及結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3753177