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(yàn)臺(tái)對(duì)輸出構(gòu)件為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的模擬加載具有很好的應(yīng)用價(jià)值，而其加載系統(tǒng)的磁滯非線性特性嚴(yán)重影響了加載精度。因此，針對(duì)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(bǔ)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(yàn)臺(tái)為研究對(duì)象，建立了加載系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型及磁滯系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)了磁滯非線性補(bǔ)償控制方案，并對(duì)以上分析研究結(jié)果進(jìn)行了相應(yīng)的仿真驗(yàn)證。具體工作如下：
　　首先，論文對(duì)直線

2、電磁模擬加載試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理做了詳細(xì)的說明，并指出了由于磁粉制動(dòng)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(yàn)臺(tái)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，分別求得了加載頭、偏心曲柄盤和連桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的表達(dá)式和曲線圖；另外，在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)之上，將偏心曲柄盤作為加載系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的等效構(gòu)件，求得其等效力矩、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其導(dǎo)數(shù)，從而建立了加載系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型；同時(shí)，運(yùn)用Adams軟件對(duì)其運(yùn)備學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了仿真驗(yàn)

3、證，進(jìn)一步建立了加載系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ筒⑦M(jìn)行了仿真分析。
　　再次，論文對(duì)磁粉制動(dòng)器的工作原理進(jìn)行了深入介紹，根據(jù)其工作原理建立了磁粉制動(dòng)器的機(jī)理模型，分析了其磁滯特性及產(chǎn)生原因；同時(shí)，采用Duhem模型建立了磁粉制動(dòng)器的磁滯模型，并運(yùn)用遞推最小二乘法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)，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(shí)刻的控制方案，分別采用了逆模型前饋補(bǔ)償控制和逆模型前饋補(bǔ)償?shù)?/p>