雙跟蹤加載系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、舵機(jī)的加載系統(tǒng)在工程領(lǐng)域被稱為負(fù)載模擬器，是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下用于模擬飛行器舵系統(tǒng)所受到氣動(dòng)載荷的半實(shí)物仿真設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。在被動(dòng)加載模式下，舵機(jī)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的多余力矩，會(huì)嚴(yán)重影響加載系統(tǒng)對(duì)載荷譜的跟蹤精度，故抑制和補(bǔ)償系統(tǒng)中的多余力矩是加載系統(tǒng)要解決的首要問(wèn)題。為了盡可能的抑制系統(tǒng)中的多余力矩，提高系統(tǒng)的加載精度和范圍，本文對(duì)以運(yùn)動(dòng)跟蹤為前提，載荷跟蹤為目的的雙跟蹤加載系統(tǒng)進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn)。
　　首先，介紹了雙跟蹤

2、加載系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理，利用機(jī)理法建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析雙跟蹤加載系統(tǒng)多余力矩產(chǎn)生的根源并與以往的單電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行比較，展現(xiàn)雙跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)越性，同時(shí)分析多余力矩與舵指令幅值、頻率之間的關(guān)系。
　　然后，將經(jīng)典算法應(yīng)用到雙跟蹤加載系統(tǒng)中，為其跟隨系統(tǒng)設(shè)計(jì)PID控制器，為其加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)前饋控制與PID相結(jié)合的復(fù)合控制器，仿真分析它們的控制效果，從而驗(yàn)證經(jīng)典控制算法的有效性，并指出其存在的不足。
　　接著，針對(duì)經(jīng)典控制算法在

3、解決雙跟蹤加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型不精確、非線性和參數(shù)時(shí)變等問(wèn)題存在的局限性，將先進(jìn)算法引入到雙跟蹤加載系統(tǒng)的控制中，為加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定的PID控制器和模糊自適應(yīng)PID控制器，仿真表明設(shè)計(jì)的控制器均能實(shí)時(shí)在線整定P、I、D各控制參數(shù)，提高了加載系統(tǒng)的自適應(yīng)性和加載性能，從而實(shí)現(xiàn)了雙跟蹤加載系統(tǒng)的高精度加載。
　　最后，為雙跟蹤加載系統(tǒng)進(jìn)行硬件選型及硬件電路設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上完成控制系統(tǒng)的上、下位機(jī)設(shè)計(jì)。實(shí)際的測(cè)試結(jié)果表明設(shè)計(jì)