提高電動(dòng)負(fù)載模擬器性能的研究.pdf

1、負(fù)載模擬器是地面半實(shí)物仿真系統(tǒng)中的一種重要專用設(shè)備，用來(lái)模擬飛行器舵機(jī)在飛行過(guò)程中所受空氣動(dòng)力載荷。論文以電動(dòng)式負(fù)載模擬器為研究對(duì)象，提出一種有效提高控制系統(tǒng)性能的方法。 本文分析了電動(dòng)負(fù)載模擬器的主要技術(shù)問(wèn)題、基本工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成。采用機(jī)理建模方法建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了這個(gè)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分析了電動(dòng)負(fù)載模擬器的靜態(tài)特性和多余力矩產(chǎn)生的機(jī)理以及影響多余力矩大小的因素。論文采用線性PID

2、控制器以提高系統(tǒng)的頻寬及跟蹤精度，采用結(jié)構(gòu)不變性前饋補(bǔ)償方案來(lái)消除多余力矩干擾。通過(guò)仿真分析可以看出，此控制策略可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)系統(tǒng)的跟蹤精度。但由于電動(dòng)負(fù)載模擬器的摩擦力矩等非線性因素難以在數(shù)學(xué)模型和控制策略中得到反映。因此，論文提出了將經(jīng)典控制理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)的復(fù)合控制策略，以克服線性PID控制方法的缺陷。通過(guò)仿真分析可以看出，比單純的采用經(jīng)典PID控制器，有了明顯改善，基本消除多余力矩，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能得到進(jìn)一步改善