基于虚拟样机技术的多驱动随动装置自适应控制方法研究

发布时间：2017-10-24 17:23

  本文关键词：基于虚拟样机技术的多驱动随动装置自适应控制方法研究

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【摘要】：随动装置传动系统是系统瞄准、定位最重要的组成部分。针对随动装置控制系统的超调和时滞问题，以虚拟样机技术为基础，应用联合仿真的原理和方法，进行了双同步电机驱动下的模糊自适应控制方法仿真与试验研究。 （1）建立了随动装置数字化功能虚拟样机模型，对其进行了运动学与动力学仿真研究，从而验证了所建虚拟样机模型的正确性； （2）分析了随动装置驱动电机-永磁同步电机的矢量控制方法和双电机交叉耦合补偿控制方法，建立了同步电机矢量控制模型，并通过电机建模仿真验证了模型的正确性； （3）进行了随动装置回转传动系统联合仿真与试验研究：针对经典PID控制系统阶跃响应存在的超调现象，引入了模糊PID自适应控制系统，解决了系统的超调问题，增强了控制系统的快速性和稳定性；进行了正弦跟踪信号的联合仿真与试验分析，仿真与试验结果一致，验证了回转系统仿真模型的可行性与正确性； （4）进行了随动装置俯仰传动系统联合仿真与试验研究：针对经典PID控制系统阶跃响应存在的超调现象，引入了模糊PID自适应控制系统，有效地解决了系统超调问题；针对经典PID控制系统与模糊PID自适应控制系统存在的跟踪信号的时滞现象，引入了复合模糊PID自适应控制系统，有效解决了系统的时滞问题；并进行了经典PID控制系统和复合模糊PID自适应控制系统下的物理样机调试试验，试验结果与联合仿真结果一致，验证了俯仰系统仿真模型的可行性与正确性。 通过以上研究得到结论：复合模糊自适应控制算法对随动系统的快速性和稳定性有明显改善。论文给出了基于虚拟样机技术对机电控制系统研究的一般方法和步骤，，仿真与试验结果表明该研究方法满足工程控制目标，具有有效的工程应用性，为其他机电传动控制系统的设计与分析提供了参考。
【关键词】：虚拟样机 随动装置 同步电机 模糊PID 联合仿真
【学位授予单位】：三峡大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273;TH132
【目录】：

• 内容摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 课题来源及研究意义10
• 1.2 国内外文献资料综述10-13
• 1.3 国内外研究现状13-15
• 1.4 论文的研究内容15-17
• 2 随动装置虚拟样机模型17-21
• 2.1 三维模型的建立17-18
• 2.2 功能虚拟样机模型的建立及验证18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 随动装置自适应控制方法研究21-30
• 3.1 随动装置系统控制目标21
• 3.2 随动装置控制系统设计21-25
• 3.3 模糊自适应 PID 控制25-29
• 3.4 本章小结29-30
• 4 随动装置联合仿真系统设计30-43
• 4.1 联合仿真技术概述30
• 4.2 永磁同步电机矢量建模30-35
• 4.3 双电机交叉耦合补偿控制设计35-36
• 4.4 随动装置联合仿真总体设计36-42
• 4.5 本章小结42-43
• 5 随动装置回转系统联合仿真与试验平台43-53
• 5.1 回转系统联合仿真43-51
• 5.2 回转系统试验平台及试验结果51-52
• 5.3 回转系统联合仿真与试验结果分析52
• 5.4 本章小结52-53
• 6 随动装置俯仰系统联合仿真与试验平台53-62
• 6.1 俯仰系统联合仿真53-59
• 6.2 俯仰系统试验平台与试验结果59-60
• 6.3 俯仰系统联合仿真与试验结果分析60-61
• 6.4 本章小结61-62
• 7 总结与展望62-64
• 7.1 全文总结62
• 7.2 展望62-64
• 参考文献64-69
• 后记69-70
• 附录：攻读硕士学位期间发表的学术论著及参与的科研项目70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 郭涛;王巍;;自适应控制方法研究与发展[J];安阳师范学院学报;2009年05期

2 唐军;;论多功能天车的驾驶方向自动随动技术[J];重庆工学院学报;2006年11期

3 雷良育;周晓军;;基于虚拟样机技术的汽车平顺性仿真分析[J];传感技术学报;2006年06期

4 刘庆;侯献军;;基于HyperMesh/OptiStruct的汽车零部件结构拓扑优化设计[J];装备制造技术;2008年10期

5 赫赤,赵克定,许宏光;火炮液压随动系统性能参数测控系统设计[J];机床与液压;2003年05期

6 张得礼;周来水;;位置随动系统轨迹规划算法研究[J];机械科学与技术;2013年03期

7 叶献彬;张东升;冯斌;;基于ADAMS与MATLAB的数控机床伺服进给驱动系统联合仿真[J];机床与液压;2013年15期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王玉惠;空天飞行器基于模糊理论的鲁棒自适应控制研究[D];南京航空航天大学;2008年

本文编号：1089765