電動(dòng)靜液作動(dòng)器調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、作動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)是航空技術(shù)的重要研究方向，也是飛機(jī)控制和駕駛部分的關(guān)鍵技術(shù)。隨著飛機(jī)速度的提高及綜合性能的提升，對(duì)飛機(jī)的作動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求。電動(dòng)靜液作動(dòng)器(EHA)是機(jī)電液控一體化緊密結(jié)合的復(fù)雜系統(tǒng)，以其優(yōu)良的可靠性、維修性及高效率等突出優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注，逐漸成為飛行作動(dòng)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。目前，國內(nèi)對(duì)飛機(jī)電動(dòng)靜液作動(dòng)器的研究仍處于起步階段，本文主要針對(duì)EHA關(guān)鍵技術(shù)調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究。
　　具體研究內(nèi)容和研究成果如

2、下:
　　(1)首先介紹了EHA的基本結(jié)構(gòu)和其采用的高速高壓(270V)直流無刷電機(jī)的特殊性，選擇合適的電機(jī)調(diào)速方案。全面分析與論述了EHA電機(jī)控制調(diào)速的實(shí)現(xiàn)原理與工作過程，提出了調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化基本步驟。
　　(2)根據(jù)EHA的工作原理，建立了電機(jī)調(diào)速的控制模型與液壓泵、作動(dòng)筒模型，分析了EHA中調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，明確了優(yōu)化對(duì)象。通過分析系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了合適的控制器。采用在電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)中加入可變參數(shù)PID控制器來

3、實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的雙閉環(huán)反饋控制。
　　(3)介紹了PID控制器的設(shè)計(jì)方法及遺傳算法、粒子群算法的基本原理。以電機(jī)調(diào)速模型中輸出轉(zhuǎn)速的ITAE（誤差絕對(duì)值對(duì)時(shí)間積分）指標(biāo)作為主要尋優(yōu)指標(biāo)，采用MATLAB工具為平臺(tái)，分別用改進(jìn)的遺傳算法、粒子群算法對(duì)調(diào)速系統(tǒng)中PID控制器參數(shù)進(jìn)行整定優(yōu)化，以不同負(fù)載情況下PID調(diào)節(jié)器參數(shù)為樣本建立擬合方程實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)可變，使調(diào)速系統(tǒng)在不同負(fù)載條件下具備良好的響應(yīng)及抗擾性能。
　　(

4、4)結(jié)合實(shí)際情況，采用DSP芯片作為電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制器，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，并論述了基于DSP為硬件平臺(tái)數(shù)字PID調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)及PWM信號(hào)的產(chǎn)生。
　　本文以電動(dòng)靜液作動(dòng)器為研究對(duì)象，遵循盡可能減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的優(yōu)化準(zhǔn)則，以縮短輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)間為主要優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)EHA調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)及優(yōu)化。經(jīng)過算法整定尋優(yōu)，找到多組在不同負(fù)載情況下的最佳PID調(diào)節(jié)器參數(shù)，通過建立擬合方程，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，