本文關(guān)鍵詞：電動負載模擬器的控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：負載模擬器是用來模擬飛行器在運動過程中舵面所受的空氣動力矩，是進行地面半實物仿真的重要設(shè)備。由于對飛行器控制性能和機動性能提出了優(yōu)化，設(shè)計相應(yīng)的加載系統(tǒng)時在頻率響應(yīng)和加載精度等方面也提出了高指標。論文對電動負載模擬器做了較深入的分析和研究，提出了一些有效的控制方法。 負載模擬器在加載過程中存在多余力矩，這嚴重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和加載精度。通過分析電動負載模擬器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，考慮舵機干擾的影響，建立加載系統(tǒng)的數(shù)學模型，分析了多余力矩產(chǎn)生的機理。設(shè)計前饋結(jié)構(gòu)補償環(huán)節(jié)直接消除干擾影響，并分析常規(guī)補償策略的不足之處，提出改進的結(jié)構(gòu)不變性補償方法，微分環(huán)節(jié)階數(shù)能夠降低，物理實現(xiàn)比較容易。當系統(tǒng)建模不夠精確、系統(tǒng)受到非線性因素的影響，，參數(shù)發(fā)生變化時，系統(tǒng)性能將得不到保證，前饋控制器能夠消除舵機干擾的影響，但不能提高加載系統(tǒng)的動態(tài)性能；而自適應(yīng)控制可以實現(xiàn)系統(tǒng)的準確跟蹤，但不能排除擾動。因此，為了克服系統(tǒng)單獨采用一種方法的局限性，提出了利用復合控制方法來設(shè)計控制系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明，該控制策略能夠有效消除多余力矩，提高加載系統(tǒng)的動態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：電動負載模擬器 多余力矩 前饋補償 自適應(yīng)控制 復合控制
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：V216.8;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 發(fā)展概況和關(guān)鍵技術(shù)問題9-11
• 1.3 控制策略的研究現(xiàn)狀及分析11-15
• 1.3.1 控制策略分析11-14
• 1.3.2 性能評價指標14-15
• 1.4 論文研究內(nèi)容15-16
• 第2章 電動負載模擬器的模型建立及特性分析16-28
• 2.1 負載模擬器的基本結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 負載模擬器的工作原理17-18
• 2.3 負載模擬器的機理模型18-23
• 2.3.1 舵機系統(tǒng)模型18-19
• 2.3.2 加載系統(tǒng)模型19-22
• 2.3.3 系統(tǒng)的模型參數(shù)22-23
• 2.4 多余力矩和系統(tǒng)因素影響23-28
• 2.4.1 多余力矩產(chǎn)生機理23-25
• 2.4.2 連接環(huán)節(jié)對多余力矩的影響25-26
• 2.4.3 多余力矩特點及非線性因素分析26-28
• 第3章 系統(tǒng)控制器設(shè)計28-40
• 3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析28-31
• 3.1.1 未加補償系統(tǒng)根軌跡分析28-30
• 3.1.2 系統(tǒng)頻率響應(yīng)分析30-31
• 3.2 彈性環(huán)節(jié)對加載系統(tǒng)性能影響31-33
• 3.3 系統(tǒng) PID 控制器設(shè)計及校正33-37
• 3.4 控制系統(tǒng)仿真37-40
• 第4章 多余力矩抑制的補償策略40-54
• 4.1 抑制多余力矩的補償策略40-45
• 4.1.1 前饋補償基本原理40-41
• 4.1.2 前饋補償方法抑制多余力矩分析41-42
• 4.1.3 常規(guī)補償方法及其局限性42-45
• 4.2 改進的結(jié)構(gòu)補償設(shè)計45-51
• 4.2.1 系統(tǒng)補償控制器設(shè)計45-46
• 4.2.2 仿真分析46-51
• 4.3 系統(tǒng)不確定因素分析51-54
• 第5章 基于自適應(yīng)復合控制策略電動加載系統(tǒng)設(shè)計54-64
• 5.1 自適應(yīng)控制原理54-56
• 5.1.1 自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)54-56
• 5.1.2 控制律設(shè)計問題56
• 5.2 自適應(yīng)控制方法56-60
• 5.2.1 控制結(jié)構(gòu)設(shè)計56-57
• 5.2.2 傳遞函數(shù)及狀態(tài)空間模型選取57-59
• 5.2.3 仿真結(jié)果及局限性分析59-60
• 5.3 復合控制結(jié)構(gòu)設(shè)計60-61
• 5.4 控制系統(tǒng)仿真分析61-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻66-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果72-73
• 致謝73

【參考文獻】

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本文編號：384229