基于內?？刂频碾妱邮郊虞d系統(tǒng)設計與控制算法研究.pdf

1、負載模擬器是在實驗室條件下測試舵機性能的半實物仿真設備，它能夠復現(xiàn)飛行器在空中飛行時舵面所受的鉸鏈力矩。在國防事業(yè)快速發(fā)展的背景下，對舵機系統(tǒng)動態(tài)性能和控制精度的要求日益提高，這就使得負載模擬系統(tǒng)的動態(tài)響應性能和加載精度等技術指標也必須滿足更高的要求。在各類負載模擬器中，以電機為驅動元件的電動式負載模擬器具有響應快，加載精度高等優(yōu)點，因而得到了國內外各研究機構的廣泛研究。因此，本課題以某小力矩電動式負載模擬系統(tǒng)設計為研究背景，對其進行了

2、深入的研究和分析。
　　首先，文中分析并對比了國內外負載模擬器的相關研究概況。選擇基于矢量控制技術的永磁同步伺服電機系統(tǒng)作為驅動元件，設計了電動式負載模擬器。并在分析研究矢量控制技術的基礎上，建立了電動式負載模擬系統(tǒng)的數(shù)學模型。針對該模型，對其前向通道和擾動通道的系統(tǒng)特性進行了分析研究。
　　然后，在分析了電動式負載模擬器原理的基礎上，確立了系統(tǒng)的整體設計方案，并根據設計指標的需要對系統(tǒng)的主要部件——永磁同步電機及其驅動器等

3、進行選型，進而設計了加載系統(tǒng)的機械部分，電氣部分和控制、通訊部分，搭建了實驗平臺。在該平臺上進行了系統(tǒng)調試后，對系統(tǒng)數(shù)學模型進行了實驗驗證。
　　最后，在考慮系統(tǒng)的整體加載性能和系統(tǒng)模型不確定性的情況下，對系統(tǒng)控制算法進行了研究。由于被加載裝置的強位置干擾，系統(tǒng)不可避免的會存在干擾力矩，因此采用常規(guī)的PID算法很難達到最佳的控制效果。盡管基于結構不變性原理的PID復合控制方法能夠在一定程度上補償擾動力矩，但前饋算法實際中實現(xiàn)較為困