电液伺服加载系统的研究

发布时间：2017-10-29 14:32

  本文关键词：电液伺服加载系统的研究

  更多相关文章： ADRC 结构不变性原理 多余力 电液伺服 加载系统

【摘要】：随着国防工业的发展,电液伺服加载系统作为地面半实物仿真的关键组成部分,在飞行器舵机的带载实验研究中发挥着巨大的作用,是目前的研究热点。其中,抑制多余力的影响及加载控制器的设计是电液伺服加载系统研究的关键技术,对提升电液伺服加载系统的性能指标起到重要作用。首先,针对所研究的电液伺服加载系统进行了AMESim平台下的建模,为仿真研究奠定了基础。其次,针对加载系统出现的严重超调及高频振荡现象,采用了多种控制策略进行研究。基于结构不变性原理,通过添加结构补偿环节消除了部分误差。在此基础上,利用自抗扰控制技术的“不依赖于被控对象具体的数学模型以及通过扩张状态观测器观测系统的综合扰动,从而有针对性地进行动态补偿”的特点,通过安排过渡过程避免了系统超调,通过跟踪微分器解决了震荡问题,使系统在稳定性和鲁棒性方面都有了显著地提高,使系统满足精度要求。然后,进行了电液伺服加载控制器的设计,分别进行了控制器的硬件设计、PCB设计及软件设计,其中硬件设计包括DSP最小系统模块、AD模块、信号采集及调理模块、DA模块、伺服驱动模块、保护电路模块、电源电路模块等设计。最后,由于实验条件的限制,将部分控制算法移植到加载控制器中,进行系统的联调。实验结果表明,多余力的影响能够得到一定的抑制,满足加载精度要求;同时,验证了该控制器能够达到设计要求的性能指标,具有良好的控制效果。通过对电液伺服加载系统控制策略的研究,为抑制或消除多余力对电液伺服加载系统影响的研究提供了新的思想;通过对电液伺服加载控制器的研究,为电液负载模拟器的发展提供了新的方法。
【关键词】：ADRC 结构不变性原理 多余力 电液伺服 加载系统
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V216.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 电液伺服加载系统的研究概况及其关键技术10-16
• 1.2.1 电液伺服加载系统的研究概况10-12
• 1.2.2 电液伺服加载系统研究的关键技术12-13
• 1.2.3 消除多余力对电液伺服加载系统影响的研究概况13-15
• 1.2.4 电液伺服加载控制器的研究概况15-16
• 1.3 论文组织结构安排16-17
• 2 电液伺服加载系统建模17-36
• 2.1 电液伺服加载系统简介17-18
• 2.2 电液伺服加载系统建模18-25
• 2.2.1 AMESim简介18-19
• 2.2.2 被加载系统建模19-22
• 2.2.3 加载系统建模22-25
• 2.3 电液伺服加载系统模型验证25-35
• 2.3.1 被加载系统模型验证25-29
• 2.3.2 加载系统模型验证29-35
• 2.4 本章小结35-36
• 3 电液伺服加载系统控制策略的研究36-54
• 3.1 多余力概述36-37
• 3.1.1 多余力定义36
• 3.1.2 多余力的产生机理及特点36-37
• 3.2 结构不变性原理控制策略37-42
• 3.2.1 结构不变性原理简介37
• 3.2.2 结构不变性原理控制策略的设计37-42
• 3.3 自抗扰控制策略42-49
• 3.3.1 自抗扰技术简介42
• 3.3.2 自抗扰控制器的设计42-45
• 3.3.3 电液伺服加载系统的自抗扰控制45-49
• 3.4 ADRC控制器与结构不变性原理结合的控制策略49-53
• 3.5 本章小结53-54
• 4 电液伺服加载控制器的设计54-70
• 4.1 设计要求及设计方案54-55
• 4.1.1 设计要求54
• 4.1.2 设计方案54-55
• 4.2 硬件设计55-67
• 4.2.1 TMS32F28335最小系统设计56-57
• 4.2.2 A/D模块57
• 4.2.3 信号采集及信号调理电路设计57-60
• 4.2.4 D/A模块及伺服驱动模块60-62
• 4.2.5 保护电路设计62-64
• 4.2.6 电源电路设计64-65
• 4.2.7 其他电路设计65-66
• 4.2.8 PCB设计66-67
• 4.3 软件设计67-69
• 4.3.1 主程序设计67-68
• 4.3.2 RS-485通讯程序设计68-69
• 4.4 本章小结69-70
• 5 测试及调试实验70-74
• 5.1 实验调试系统介绍70-71
• 5.2 实验结果71-73
• 5.2.1 静态性能测试72
• 5.2.2 动态性能测试72-73
• 5.3 本章小结73-74
• 6 结论74-75
• 参考文献75-77
• 攻读硕士期间发表学术论文情况77-78
• 致谢78-79
• 附录 电液伺服加载控制器硬件设计原理图79-84

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本文编号：1113422