电动力矩负载模拟关键技术研究
发布时间：2021-01-08 16:48
电动力矩负载模拟系统主要用于模拟飞行器舵机或其他伺服系统在运行中所承受载荷的测试系统,使用电机作为加载元件。其主要用于模拟真实工况下的载荷,用以测试和检验伺服机构的性能、算法、稳定性等特性。由于其跟随被试机构同步运动的同时完成力矩载荷的加载,因此也被称为被动伺服系统。被试机构的运动会使加载机构产生反拖,进而产生多余的力矩扰动,使载荷不能准确加载。如何能够准确及时的将真实工况下的载荷谱进行加载,是电动力矩负载模拟系统的主要问题。本文以此作为研究对象,对此问题展开研究探索。本文以永磁同步电机（PMSM）作为加载机构,建立了包括加载系统环节和位置扰动环节的数学模型,并以此分析了加载环节和扰动环节的时域以及频域特性。随后分析了影响系统响应特性的主要因素,讨论了位置扰动产生机理和特点,为后续研究控制算法和控制策略提供了理论基础。针对电动力矩负载模拟系统的系统建模误差,参考系统的线性模型,使用Chirp信号激励系统并记录系统输出,并采用参数辨识的方法修正模型名义参数与实际参数不符问题。随后使用BP神经网络算法进行系统辨识建立了负载模拟器非线性模型。采用SSE、RMSE和R-square分析了两种建...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械闸4-被试机械式负载模拟
电成复杂但是，度变化统连接无法进近研究。发展。称为电参数稳高、转所示。1-角电液式负载模杂力矩加载一方面由于化影响较大接刚度较大进一步提高近二十年以来基于钕铁硼因此以永磁电动式负载模稳定性加好转子惯量小，角位移传感器5-惯量模拟系统的函数，许多于液压系统，使系统非，导致液压，限制了电来，电子电硼及其他高磁同步电机模拟系统。，成本较低响应快的优图器2,9-电子控量及连接环节图1.2电液的优点在于国家和机构统固有的缺非线性和参数压马达两腔产电液式负载电力技术得到高温永磁材机作为加载机相对于电液低的优点，而优点[17]。基1.3电动力3控制器3,8电节6-力矩传感液负载模拟系其频带宽、构相继开发陷，即存在数时变性增产生由强迫模拟系统应到了快速发料的永磁同机构的负载液式的负载而相对于直基于永磁同步力矩负载模拟电液伺服发感器7-加载马系统结构图输出力矩大发出了相应产在压力波动增强；另一方迫换流引起应用的进一发展。同时稀同步电机（载模拟系统得载模拟系统，直流电机和异步电机的负拟器结构图4-被试舵机马达大、响应速产品，得到了、伺服阀死方面由于电的多余力矩步扩展。稀土永磁材PMSM）技得以被广泛它具有体积异步电机，负载模拟系统速度快并且能了广泛的应死区以及系统电液式负载模矩较大，加载材料被进一步技术得到了较泛研究和应积孝结构简它具有功率统其结构如能够完应用[16]。统受温模拟系载精度步深入较快的用，被简单、率密度如图1.3
电成复杂但是，度变化统连接无法进近研究。发展。称为电参数稳高、转所示。1-角电液式负载模杂力矩加载一方面由于化影响较大接刚度较大进一步提高近二十年以来基于钕铁硼因此以永磁电动式负载模稳定性加好转子惯量小，角位移传感器5-惯量模拟系统的函数，许多于液压系统，使系统非，导致液压，限制了电来，电子电硼及其他高磁同步电机模拟系统。，成本较低响应快的优图器2,9-电子控量及连接环节图1.2电液的优点在于国家和机构统固有的缺非线性和参数压马达两腔产电液式负载电力技术得到高温永磁材机作为加载机相对于电液低的优点，而优点[17]。基1.3电动力3控制器3,8电节6-力矩传感液负载模拟系其频带宽、构相继开发陷，即存在数时变性增产生由强迫模拟系统应到了快速发料的永磁同机构的负载液式的负载而相对于直基于永磁同步力矩负载模拟电液伺服发感器7-加载马系统结构图输出力矩大发出了相应产在压力波动增强；另一方迫换流引起应用的进一发展。同时稀同步电机（载模拟系统得载模拟系统，直流电机和异步电机的负拟器结构图4-被试舵机马达大、响应速产品，得到了、伺服阀死方面由于电的多余力矩步扩展。稀土永磁材PMSM）技得以被广泛它具有体积异步电机，负载模拟系统速度快并且能了广泛的应死区以及系统电液式负载模矩较大，加载材料被进一步技术得到了较泛研究和应积孝结构简它具有功率统其结构如能够完应用[16]。统受温模拟系载精度步深入较快的用，被简单、率密度如图1.3
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正切Sigmoid函数的跟踪微分器[J]. 谭诗利,雷虎民,王鹏飞. 系统工程与电子技术. 2019(07)
[2]跟踪微分器的等效线性分析及优化[J]. 劳立明,陈英龙,赵玉刚,周华. 浙江大学学报(工学版). 2018(02)
[3]舵机加载试验系统设计与实现[J]. 李倩,吴亮,田建升. 航空科学技术. 2017(12)
[4]改进的导弹半实物仿真跟踪微分器设计[J]. 明超,孙瑞胜,白宏阳,祝刚. 国防科技大学学报. 2017(05)
[5]导弹尾翼电动负载模拟器快速终端滑模控制[J]. 林辉,吕帅帅,陈晓雷,李兵强. 哈尔滨工业大学学报. 2017(03)
[6]电机转速环节Super-Twisting算法二阶滑模控制律设计与研究[J]. 张庆超,马瑞卿,皇甫宜耿,王姣. 西北工业大学学报. 2016(04)
[7]基于小波神经网络的电动负载模拟器的复合控制[J]. 杨瑞峰,付梦瑶,郭晨霞,张鹏. 液压与气动. 2016(03)
[8]基于矢量匹配的扰动力矩消除方法[J]. 杨雪松,李长春,延皓,黄静,李竞. 兵工学报. 2016(02)
[9]改进的反正切跟踪微分器设计[J]. 卜祥伟,吴晓燕,马震,钟宇. 上海交通大学学报. 2015(02)
[10]基于迭代学习的电动负载模拟器复合控制[J]. 牛国臣,王巍,宗光华. 控制理论与应用. 2014(12)
博士论文
[1]电动被动式力矩伺服系统驱动与控制研究[D]. 王乐三.哈尔滨工业大学 2018
[2]炮控系统电动负载模拟器辨识与智能控制研究[D]. 王超.南京理工大学 2017
[3]电动负载模拟器的等效分析和消扰策略研究[D]. 杨雪松.北京交通大学 2016
[4]某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究[D]. 王力.南京理工大学 2014
[5]电液负载模拟器多余力矩抑制及其反步自适应控制研究[D]. 张彪.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于系统辨识的直升机训练器评估方法研究[D]. 周一凡.南京航空航天大学 2017
[2]伺服电机负载模拟系统控制策略研究[D]. 赵莎.北京交通大学 2014
[3]交流伺服系统及参数辨识算法研究[D]. 刘辉.南京航空航天大学 2005
本文编号：2964951
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械闸4-被试机械式负载模拟
电成复杂但是，度变化统连接无法进近研究。发展。称为电参数稳高、转所示。1-角电液式负载模杂力矩加载一方面由于化影响较大接刚度较大进一步提高近二十年以来基于钕铁硼因此以永磁电动式负载模稳定性加好转子惯量小，角位移传感器5-惯量模拟系统的函数，许多于液压系统，使系统非，导致液压，限制了电来，电子电硼及其他高磁同步电机模拟系统。，成本较低响应快的优图器2,9-电子控量及连接环节图1.2电液的优点在于国家和机构统固有的缺非线性和参数压马达两腔产电液式负载电力技术得到高温永磁材机作为加载机相对于电液低的优点，而优点[17]。基1.3电动力3控制器3,8电节6-力矩传感液负载模拟系其频带宽、构相继开发陷，即存在数时变性增产生由强迫模拟系统应到了快速发料的永磁同机构的负载液式的负载而相对于直基于永磁同步力矩负载模拟电液伺服发感器7-加载马系统结构图输出力矩大发出了相应产在压力波动增强；另一方迫换流引起应用的进一发展。同时稀同步电机（载模拟系统得载模拟系统，直流电机和异步电机的负拟器结构图4-被试舵机马达大、响应速产品，得到了、伺服阀死方面由于电的多余力矩步扩展。稀土永磁材PMSM）技得以被广泛它具有体积异步电机，负载模拟系统速度快并且能了广泛的应死区以及系统电液式负载模矩较大，加载材料被进一步技术得到了较泛研究和应积孝结构简它具有功率统其结构如能够完应用[16]。统受温模拟系载精度步深入较快的用，被简单、率密度如图1.3
电成复杂但是，度变化统连接无法进近研究。发展。称为电参数稳高、转所示。1-角电液式负载模杂力矩加载一方面由于化影响较大接刚度较大进一步提高近二十年以来基于钕铁硼因此以永磁电动式负载模稳定性加好转子惯量小，角位移传感器5-惯量模拟系统的函数，许多于液压系统，使系统非，导致液压，限制了电来，电子电硼及其他高磁同步电机模拟系统。，成本较低响应快的优图器2,9-电子控量及连接环节图1.2电液的优点在于国家和机构统固有的缺非线性和参数压马达两腔产电液式负载电力技术得到高温永磁材机作为加载机相对于电液低的优点，而优点[17]。基1.3电动力3控制器3,8电节6-力矩传感液负载模拟系其频带宽、构相继开发陷，即存在数时变性增产生由强迫模拟系统应到了快速发料的永磁同机构的负载液式的负载而相对于直基于永磁同步力矩负载模拟电液伺服发感器7-加载马系统结构图输出力矩大发出了相应产在压力波动增强；另一方迫换流引起应用的进一发展。同时稀同步电机（载模拟系统得载模拟系统，直流电机和异步电机的负拟器结构图4-被试舵机马达大、响应速产品，得到了、伺服阀死方面由于电的多余力矩步扩展。稀土永磁材PMSM）技得以被广泛它具有体积异步电机，负载模拟系统速度快并且能了广泛的应死区以及系统电液式负载模矩较大，加载材料被进一步技术得到了较泛研究和应积孝结构简它具有功率统其结构如能够完应用[16]。统受温模拟系载精度步深入较快的用，被简单、率密度如图1.3
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正切Sigmoid函数的跟踪微分器[J]. 谭诗利,雷虎民,王鹏飞. 系统工程与电子技术. 2019(07)
[2]跟踪微分器的等效线性分析及优化[J]. 劳立明,陈英龙,赵玉刚,周华. 浙江大学学报(工学版). 2018(02)
[3]舵机加载试验系统设计与实现[J]. 李倩,吴亮,田建升. 航空科学技术. 2017(12)
[4]改进的导弹半实物仿真跟踪微分器设计[J]. 明超,孙瑞胜,白宏阳,祝刚. 国防科技大学学报. 2017(05)
[5]导弹尾翼电动负载模拟器快速终端滑模控制[J]. 林辉,吕帅帅,陈晓雷,李兵强. 哈尔滨工业大学学报. 2017(03)
[6]电机转速环节Super-Twisting算法二阶滑模控制律设计与研究[J]. 张庆超,马瑞卿,皇甫宜耿,王姣. 西北工业大学学报. 2016(04)
[7]基于小波神经网络的电动负载模拟器的复合控制[J]. 杨瑞峰,付梦瑶,郭晨霞,张鹏. 液压与气动. 2016(03)
[8]基于矢量匹配的扰动力矩消除方法[J]. 杨雪松,李长春,延皓,黄静,李竞. 兵工学报. 2016(02)
[9]改进的反正切跟踪微分器设计[J]. 卜祥伟,吴晓燕,马震,钟宇. 上海交通大学学报. 2015(02)
[10]基于迭代学习的电动负载模拟器复合控制[J]. 牛国臣,王巍,宗光华. 控制理论与应用. 2014(12)
博士论文
[1]电动被动式力矩伺服系统驱动与控制研究[D]. 王乐三.哈尔滨工业大学 2018
[2]炮控系统电动负载模拟器辨识与智能控制研究[D]. 王超.南京理工大学 2017
[3]电动负载模拟器的等效分析和消扰策略研究[D]. 杨雪松.北京交通大学 2016
[4]某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究[D]. 王力.南京理工大学 2014
[5]电液负载模拟器多余力矩抑制及其反步自适应控制研究[D]. 张彪.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于系统辨识的直升机训练器评估方法研究[D]. 周一凡.南京航空航天大学 2017
[2]伺服电机负载模拟系统控制策略研究[D]. 赵莎.北京交通大学 2014
[3]交流伺服系统及参数辨识算法研究[D]. 刘辉.南京航空航天大学 2005
本文编号：2964951
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