艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器研究.pdf

1、本文根據(jù)我國(guó)XX工程基本建設(shè)的需要以國(guó)內(nèi)首臺(tái)用于XX艦船舵機(jī)加載的大型高精度電液負(fù)載模擬器的研制項(xiàng)目為背景針對(duì)被模擬舵面的慣性質(zhì)量十分巨大水動(dòng)力范圍很寬的特點(diǎn)對(duì)大型艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究在電液負(fù)載模擬器理論研究和我國(guó)新型號(hào)艦船操舵系統(tǒng)研制上具有重要意義。
　　近幾十年來(lái)電液負(fù)載模擬器在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用其中用于飛行器舵機(jī)加載的電液負(fù)載模擬器經(jīng)國(guó)內(nèi)外學(xué)者長(zhǎng)期研究取得了許多有價(jià)值的研究成果但是對(duì)用于模擬大加

2、載力范圍和大慣性質(zhì)量的艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器研究國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)本文在大慣性負(fù)載模擬結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器加載性能的影響以及施力系統(tǒng)控制策略等方面對(duì)艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器進(jìn)行了深入的研究。
　　針對(duì)所模擬的慣性質(zhì)量非常大的特點(diǎn)本文提出采用液壓式慣性加載裝置來(lái)模擬艦船舵機(jī)大慣性負(fù)載和粘性阻尼負(fù)載以代替笨重的機(jī)械式慣性負(fù)載模擬裝置減小機(jī)械傳動(dòng)間隙對(duì)系統(tǒng)加載性能的影響。
　　由于所模擬的水動(dòng)力范圍很寬施力系統(tǒng)液壓式慣性加

3、載裝置和舵機(jī)系統(tǒng)總體布局的合理性直接關(guān)系到艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器的性能本文通過(guò)理論分析確定了合理的總體布局方案并通過(guò)仿真深入分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)艦船舵機(jī)電液負(fù)載模擬器控制性能的影響為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　本文分析了多余力的產(chǎn)生機(jī)理及其特性為減小多余力對(duì)施力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)加載精度的影響提出了相應(yīng)控制方法利用流量壓力伺服閥具有負(fù)載壓力負(fù)反饋的特點(diǎn)提出流量壓力伺服閥和高響應(yīng)大流量三級(jí)伺服閥雙閥并聯(lián)控制方法該控制方法可以有效地減小舵機(jī)啟停和換

4、向時(shí)多余力對(duì)施力系統(tǒng)的影響提出基于幅相控制原理的CMAC自學(xué)習(xí)控制策略該控制方法采用幅相控制原理結(jié)合CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的逼近非線性函數(shù)的能力和自學(xué)習(xí)功能利用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重新構(gòu)造了施力系統(tǒng)的輸入在線的調(diào)整控制器的參數(shù)明顯地提高了施力系統(tǒng)進(jìn)行正弦加載時(shí)的動(dòng)態(tài)加載精度。
　　本文采用快速控制原型技術(shù)進(jìn)行了數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)控制代碼自動(dòng)生成并且可以在線的調(diào)整控制器的參數(shù)避免了手動(dòng)編制控制代碼開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)調(diào)試難和不易維護(hù)等缺點(diǎn)提高了控