電動(dòng)舵機(jī)負(fù)載模擬器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、電動(dòng)舵機(jī)負(fù)載模擬器是一種重要的地面半實(shí)物仿真設(shè)備，模擬飛行器在飛行過(guò)程中舵面所承受的氣動(dòng)力載荷。多年來(lái)，負(fù)載模擬技術(shù)的研究一直是航空航天領(lǐng)域的重要課題，本文著重對(duì)電動(dòng)舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)的特性、控制方法及控制器軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析及探討。
　　首先，分析了電動(dòng)負(fù)載模擬器的組成及工作原理，建立了負(fù)載模擬器系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，基于系統(tǒng)模型，詳細(xì)分析了電動(dòng)負(fù)載模擬器的特性，得出結(jié)論：多余力矩產(chǎn)生的根本在于舵機(jī)的運(yùn)動(dòng)，間接表現(xiàn)為加載電機(jī)的慣性、電

2、磁多余力矩；同時(shí)連接剛度對(duì)多余力矩與系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的影響相反，具體選擇時(shí)要折中考慮。
　　其次，具體分析電動(dòng)負(fù)載模擬器系統(tǒng)的控制算法。首先采用結(jié)構(gòu)不變性前饋補(bǔ)償方案消除系統(tǒng)的多余力矩干擾；其次采用力矩變化速度反饋首先改善系統(tǒng)的阻尼特性，然后利用PI控制器提高系統(tǒng)的頻寬及跟蹤精度，最后探索智能算法，將模糊控制器與PI控制器通過(guò)切換函數(shù)合理組合為模糊-PI控制器，解決單純PI控制下系統(tǒng)階躍響應(yīng)超調(diào)量大、無(wú)法避免的問(wèn)題。并在本文最后仿