發(fā)布時間：2020-04-16 12:23

【摘要】：伺服作動器作為導(dǎo)彈制導(dǎo)過程中一個重要的裝置部件,其性能的優(yōu)劣直接決定了導(dǎo)彈飛行過程中的動態(tài)品質(zhì)。加載系統(tǒng)是檢測和研究伺服作動器性能的一種非常重要的半實物仿真設(shè)備。本文針對伺服作動器系統(tǒng)動靜態(tài)加載測試需求,提出了基于直線電機的電動加載控制方案,并著重對系統(tǒng)模型及特性、控制仿真、專用測控系統(tǒng)的設(shè)計、加載測控試驗等方面進行了研究與分析。首先,建立了加載系統(tǒng)與伺服作動器系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,研究了各子系統(tǒng)的特性;基于加載系統(tǒng)與伺服作動器系統(tǒng)之間的雙向耦合關(guān)系,建立了完整的系統(tǒng)模型。其次,開展了加載系統(tǒng)的控制方案的研究。為提高加載控制精度,采用多閉環(huán)控制策略;對多余力產(chǎn)生的原因及其對系統(tǒng)性能的影響進行了分析;為了抑制動態(tài)加載過程中產(chǎn)生的多余力,在多閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上引入了基于結(jié)構(gòu)不變性原理的前饋補償算法。并基于MATLAB/Simulink軟件平臺對上述控制方案進行了仿真與分析。為進一步提高系統(tǒng)特性和控制精度,將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于加載系統(tǒng),并進行了仿真驗證。最后,設(shè)計研發(fā)了加載測控系統(tǒng),并搭建了試驗平臺,進行了加載試驗驗證。為實現(xiàn)系統(tǒng)良好測控性能與簡易操作性的統(tǒng)一,系統(tǒng)采用上下位機的架構(gòu),基于PC的上位機負責(zé)人機界面的設(shè)計,下位機負責(zé)系統(tǒng)的實時測控任務(wù)。采用DSP+FPGA雙核架構(gòu)設(shè)計專用的測控板卡。分別對部分硬件和軟件模塊進行了分析與設(shè)計。搭建了加載試驗平臺,進行各類加載試驗測試,驗證了本文控制方案的有效性。
【圖文】：

型構(gòu)及工作原理電機相比，直線電機具有諸多的改進和區(qū)別，它不需要任何輔線運動，省去了原本旋轉(zhuǎn)電機由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的誤差因素，更加簡單實用。永磁同步直線電機在結(jié)構(gòu)上可以轉(zhuǎn)電機與直線電機的簡單結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2.2 所示。旋轉(zhuǎn)電機 直線電機次級初級3412定子轉(zhuǎn)子圖 2. 2 旋轉(zhuǎn)電機與直線電機結(jié)構(gòu)圖

—總壓力-流量系數(shù)，ce c iek k C ；—伺服閥流量放大系數(shù)，332 ( )(1 )p Lq dn p pk C w n ；—伺服閥流量壓力系數(shù)，332 ( )(1+ )c dp Lnk C wx p p n ；—液壓缸的等效容積，32341tn VVn ，其中2V 取平均值，222LAV ，L 為液壓——液壓缸等效泄漏系數(shù)，33[ ( ) ]1ip ep ipien C C nCCn ；—液壓缸的固有頻率，22tEAmV ；—液壓缸的相對阻尼系數(shù)，2 24ce ttk mE BVA V A Em 。完整數(shù)學(xué)模型節(jié)內(nèi)容分別建立了加載系統(tǒng)中直線電機的數(shù)學(xué)模型以及被測伺服作動器系統(tǒng)系統(tǒng)與被測伺服作動器系統(tǒng)之間構(gòu)成了一個雙輸入雙輸出的雙向耦合系統(tǒng)，系如圖 2.10 所示。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;TJ765.3

【參考文獻】

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本文編號：2629728