直線電磁模擬加載系統(tǒng)的性能分析及控制研究.pdf

1、本課題組所研制的直線電磁模擬加載試驗臺對輸出構(gòu)件為直線運動的機械設(shè)備的模擬加載具有很好的應(yīng)用價值，而其加載系統(tǒng)的磁滯非線性特性嚴重影響了加載精度。因此，針對直線電磁模擬加載系統(tǒng)的性能分析、磁滯建模和磁滯非線性補償控制研究具有重要的意義。本文以直線電磁模擬加載試驗臺為研究對象，建立了加載系統(tǒng)的運動學、動力學模型及磁滯系統(tǒng)模型，設(shè)計了磁滯非線性補償控制方案，并對以上分析研究結(jié)果進行了相應(yīng)的仿真驗證。具體工作如下：
　　首先，論文對直線

2、電磁模擬加載試驗臺的結(jié)構(gòu)組成及工作原理做了詳細的說明，并指出了由于磁粉制動器的磁滯特性，導(dǎo)致了加載系統(tǒng)的磁滯非線性問題。
　　其次，論文根據(jù)試驗臺的機構(gòu)運動簡圖，分別求得了加載頭、偏心曲柄盤和連桿的運動學參數(shù)的表達式和曲線圖；另外，在運動學分析的基礎(chǔ)之上，將偏心曲柄盤作為加載系統(tǒng)等效動力學模型的等效構(gòu)件，求得其等效力矩、等效轉(zhuǎn)動慣量及其導(dǎo)數(shù)，從而建立了加載系統(tǒng)的等效動力學模型；同時，運用Adams軟件對其運備學和動力學進行了仿真驗

3、證，進一步建立了加載系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ筒⑦M行了仿真分析。
　　再次，論文對磁粉制動器的工作原理進行了深入介紹，根據(jù)其工作原理建立了磁粉制動器的機理模型，分析了其磁滯特性及產(chǎn)生原因；同時，采用Duhem模型建立了磁粉制動器的磁滯模型，并運用遞推最小二乘法對模型參數(shù)進行了辨識，建立了磁滯模型。
　　最后，論文建立了加載系統(tǒng)的磁滯逆模型，根據(jù)凍結(jié)系數(shù)法研究了加載系統(tǒng)某一時刻的控制方案，分別采用了逆模型前饋補償控制和逆模型前饋補償?shù)?/p>