飛行器電動舵機系統(tǒng)是一個高精度的位置伺服系統(tǒng),是飛行器飛控系統(tǒng)的重要組成部分,其性能直接決定著飛行器飛行控制系統(tǒng)的控制效果。但受制造工藝、安裝精度等影響,電動舵機系統(tǒng)中不可避免的存在較多的非線性環(huán)節(jié),嚴重影響電動舵機系統(tǒng)的動靜態(tài)性能,甚至影響飛行器整體性能。因此,研究摩擦、間隙等擾動對電動舵機系統(tǒng)動靜態(tài)性能的影響,并采取相應的補償方法來削弱或者補償這些擾動的影響相當重要。本文以某型飛行器電動舵機為研究對象,對電動舵機系統(tǒng)中的擾動因素進行研究和分析,并采用基于PI（Proportion-Integral）的改進滑�？刂品椒ê突趶较蚧窠�(jīng)網(wǎng)絡的滑�？刂品椒�,來消除或減小摩擦和間隙所帶來的不利影響,以提高系統(tǒng)的跟蹤精度。本論文的研究工作主要從以下幾方面展開:（1）設計了電動舵機系統(tǒng)的總體方案,包括采用滾珠絲杠式的機械傳動方案及速度位置雙環(huán)控制方案。然后,對電動舵機系統(tǒng)的負載特性、負載匹配、機電時間常數(shù)、功率等進行了詳細的分析,并對滾珠絲杠減速機構德爾減速比進行了分析設計。最后,對電動舵機系統(tǒng)的設計參數(shù)進行了負載及帶寬能力的校核。（2）考慮到間隙、摩擦等擾動因素,論文對電動舵機系統(tǒng)的摩擦及間... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 電動舵機研究概況
        1.2.1 電動舵機發(fā)展概況
        1.2.2 電動舵機系統(tǒng)關鍵技術發(fā)展概況
    1.3 電動舵機系統(tǒng)控制策略研究概況
    1.4 主要研究內(nèi)容及結構安排
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 論文結構安排
第二章 電動舵機系統(tǒng)設計與分析
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)指標與設計要求
        2.2.1 電動舵機系統(tǒng)設計要求
        2.2.2 主要技術指標
    2.3 電動舵機系統(tǒng)總體方案設計
        2.3.1 系統(tǒng)組成
        2.3.2 電動舵機系統(tǒng)傳動方案
        2.3.3 電動舵機系統(tǒng)控制方案
    2.4 電動舵機系統(tǒng)參數(shù)設計
        2.4.1 輸入信號的分析確定
        2.4.2 電機負載分析
        2.4.3 機電參數(shù)選擇
        2.4.4 滾珠絲杠參數(shù)設計
        2.4.5 電動舵機基本參數(shù)校核
    2.5 本章小結
第三章 電動舵機系統(tǒng)擾動分析與建模
    3.1 引言
    3.2 電動舵機數(shù)學模型
        3.2.1 電動舵機系統(tǒng)工作原理
        3.2.2 伺服電機數(shù)學模型
        3.2.3 伺服電機驅(qū)動器數(shù)學模型
        3.2.4 電動舵機線性數(shù)學模型
    3.3 系統(tǒng)擾動源分析
        3.3.1 間隙擾動問題
        3.3.2 摩擦擾動問題
    3.4 間隙擾動分析
        3.4.1 電動舵機系統(tǒng)間隙模型分析
        3.4.2 間隙幅值辨識研究
        3.4.3 間隙影響分析
    3.5 摩擦擾動分析
        3.5.1 電動舵機系統(tǒng)摩擦模型分析
        3.5.2 摩擦影響分析
    3.6 擾動引發(fā)的平頂問題分析
        3.6.1 間隙對平頂問題的影響分析
        3.6.2 摩擦對平頂問題的影響分析
    3.7 本章小結
第四章 基于PI的改進滑�？刂撇呗匝芯�
    4.1 引言
    4.2 含擾動的數(shù)學模型
    4.3 基于PI的改進滑�？刂撇呗�
        4.3.1 PID控制器設計
        4.3.2 改進的滑�？刂破髟O計
        4.3.3 滑模面的存在性及可達性驗證
        4.3.4 仿真分析
    4.4 本章小結
第五章 基于徑向基網(wǎng)絡的滑�？刂撇呗匝芯�
    5.1 引言
    5.2 RBF網(wǎng)絡概述
        5.2.1 RBF網(wǎng)絡原理
        5.2.2 徑向基函數(shù)原理
    5.3 基于RBF的滑�？刂破髟O計
        5.3.1 系統(tǒng)描述
        5.3.2 等效控制器設計
        5.3.3 RBF網(wǎng)絡控制器設計
        5.3.4 穩(wěn)定性分析
        5.3.5 數(shù)值仿真及結果分析
    5.4 改進的RBF滑�？刂破髟O計
        5.4.1 改進的RBF網(wǎng)絡控制器設計
        5.4.2 穩(wěn)定性分析
        5.4.3 數(shù)值仿真及結果分析
    5.5 本章小結
第六章 電動舵機系統(tǒng)實驗與分析
    6.1 引言
    6.2 電動舵機系統(tǒng)實驗平臺
        6.2.1 實驗平臺組成及工作原理
        6.2.2 電動舵機輔助測試系統(tǒng)
        6.2.3 數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)
    6.3 電動舵機系統(tǒng)性能測試
        6.3.1 正弦跟蹤性能測試
        6.3.2 階躍跟蹤性能測試
        6.3.3 帶寬性能測試
        6.3.4 總體半物理聯(lián)調(diào)測試
    6.4 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 全文創(chuàng)新性工作
    7.3 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3438238