本文關鍵詞：液壓電動雙作用舵機的同步控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：舵機系統(tǒng)作為飛行器、船舶等的操縱系統(tǒng)的執(zhí)行機構,對操縱性能起著決定性作用。高性能舵機系統(tǒng)對體積,重量,承載能力和控制性能提出了越來越高的要求。尤其在大負載情況下,需要舵機輸出的功率足夠大,響應速度快,可靠性高,才能完成所需的操縱效果。為此,提出液壓電動雙作用舵機系統(tǒng)同步控制方案,用液壓驅動系統(tǒng)和電機驅動系統(tǒng)為舵機提供動力,構建液壓電動的同步控制系統(tǒng),來完成舵機的雙作用驅動。首先,對雙動力舵機系統(tǒng)結構進行了研究和論證,構建MATLAB仿真模型,驗證系統(tǒng)結構的可行性,得到舵機同步控制系統(tǒng)結構模型。其次,分別對液壓伺服控制系統(tǒng)和電機伺服控制系統(tǒng)進行建模,選取交流異步電機作為電動驅動,分析了交流異步電機的矢量控制方式,并構建各動力系統(tǒng)的MATLAB模型進行仿真分析。改進了傳統(tǒng)的PID控制器,將其與模糊理論,自適應理論和免疫算法相結合構成了模糊自適應PID和免疫PID,新型控制器的設計,有效的提高了同步系統(tǒng)的控制性能。最后,將液壓伺服系統(tǒng)和電機伺服系統(tǒng)通過非離合主從式結構連接,構建了MATLAB模型,對其進行了仿真。仿真結果表明,液壓電動雙作用舵機系統(tǒng)的同步性得到了有效的提高,0.1秒到0.2秒之內(nèi)就實現(xiàn)系統(tǒng)的完全同步,可滿足試驗要求。
【關鍵詞】：同步舵機系統(tǒng) 液壓伺服控制 電機伺服控制 模糊自適應PID 免疫PID
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 引言9-14
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 雙作用舵機系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 雙作用同步舵機系統(tǒng)10-11
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容12-13
• 1.4 本論文的組織安排13-14
• 第二章 雙作用舵機同步系統(tǒng)結構與原理14-19
• 2.1 雙作用舵機結構實現(xiàn)形式14-15
• 2.2 雙作用舵機同步原理15-18
• 2.2.1 非離合主從控制15-17
• 2.2.2 非離合交叉控制17-18
• 2.3 本章小結18-19
• 第三章 液壓動力系統(tǒng)設計與建模19-28
• 3.1 液壓動力系統(tǒng)工作原理19-20
• 3.2 液壓缸數(shù)學模型及傳遞函數(shù)20-23
• 3.2.1 液壓缸數(shù)學模型20-22
• 3.2.2 液壓缸傳遞函數(shù)22-23
• 3.3 傳感器數(shù)學模型23-24
• 3.4 控制器數(shù)學建模24
• 3.5 液壓動力系統(tǒng)模型及仿真24-27
• 3.6 本章小結27-28
• 第四章 電動系統(tǒng)設計與建模28-45
• 4.1 異步電機的動態(tài)數(shù)學模型及簡化28-36
• 4.1.1 異步電機的動態(tài)數(shù)學模型28-31
• 4.1.2 異步電動機數(shù)學模型的簡化31-34
• 4.1.3 兩相旋轉坐標系下異步電機的簡化數(shù)學模型34-35
• 4.1.4 兩相靜止坐標系下異步電機的簡化數(shù)學模型35-36
• 4.1.5 轉子磁場定向兩相同步旋轉坐標系下異步電機的簡化數(shù)學模型36
• 4.2 異步電機的矢量控制36-39
• 4.2.1 按轉子磁場定向矢量控制原理和結構36-37
• 4.2.2 轉速、磁鏈雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)37-39
• 4.3 異步電機位置伺服系統(tǒng)39-40
• 4.4 系統(tǒng)仿真及分析40-43
• 4.4.1 矢量控制系統(tǒng)仿真40-42
• 4.4.2 位置伺服控制系統(tǒng)仿真42-43
• 4.5 本章小結43-45
• 第五章 控制策略和控制器改進45-59
• 5.1 PID控制器45-47
• 5.1.1 PID控制器原理及結構45-46
• 5.1.2 PID參數(shù)整定46-47
• 5.2 模糊自適應PID控制器47-54
• 5.2.1 模糊控制系統(tǒng)結構與原理47-48
• 5.2.2 模糊自適應PID控制器的設計48-50
• 5.2.3 模糊自適應PID控制器ASR的矢量系統(tǒng)仿真50-54
• 5.3 基于自適應免疫算法的PID控制器54-57
• 5.3.1 免疫 PID 控制器結構原理54
• 5.3.2 自適應免疫算法54-56
• 5.3.3 自適應免疫PID控制器APR位置伺服系統(tǒng)仿真56-57
• 5.4 本章小結57-59
• 第六章 液壓電動雙作用舵機同步系統(tǒng)仿真模型及分析59-62
• 6.1 液壓電動雙作用舵機同步系統(tǒng)仿真模型59-60
• 6.2 仿真結果分析60-61
• 6.2.1 階躍信號同步60
• 6.2.2 正弦信號同步60-61
• 6.3 本章小結61-62
• 第七章 結論及展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 碩士期間發(fā)表的論文：68

  本文關鍵詞：液壓電動雙作用舵機的同步控制系統(tǒng)研究

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本文編號：512795