飞机舵机控制器研究

发布时间：2020-04-18 06:13

【摘要】：随着时代的发展科技的进步,航空技术日益成熟,航空装备越来越复杂。对飞机控制系统的控制要求和可靠性也逐渐提高。舵机是飞机控制系统的关键组成部分,其控制性能直接影响整个飞机控制系统的性能。现代飞机控制系统一般采用液压伺服舵机,因其具有响应速度快、容量大、控制精度高等优点。本文针对液压舵机伺服系统,研究设计了基于STM32的液压舵机伺服系统控制器。首先,本文对液压舵机伺服系统进行了深入的研究。分析了液压舵机伺服系统的整体结构,系统主要由液压舵机组件、通道转换装置、配油装置和液压传动机构组成。通过对各个部分的详细研究,建立了液压舵机伺服系统的数学模型。对液压伺服舵机系统进行了simulink仿真,分析研究液压舵机伺服系统的动态响应。同时,研究了系统各个参数对系统响应的影响并进行了仿真分析。然后,本文重点研究了液压舵机伺服系统的控制算法。针对飞机液压舵机伺服系统的滞后特性,采用CMAC对系统进行前馈控制,并进行仿真分析。接着采用CMAC-PID并行算法进行改进,并分析该算法的优缺点。为达到控制效果,本文在CMAC-PID并行算法的基础上本文提出了一种CA-CMAC与模糊PID并行控制算法,设计了CA-CMAC与模糊PID并行控制器,并进行了相应的仿真分析。仿真结果表明:该控制方法结合了CA-CMAC和模糊PID的优点,能较好地实现液压舵机伺服系统控制。其次,本文选择STM32作为液压舵机伺服系统控制器的主控芯片,分别设计控制器硬件的A/D模块、D/A模块和通信模块,完成了整个系统控制器的硬件设计。同时,本文也编写了液压舵机伺服系统的上位机控制软件并完成下位机程序设计。最后,本文对控制器实时性进行了分析研究,并完成了相应的测试实验。实验结果表明在实时控制时,控制器的响应时间在20us左右,够满足系统要求。总结了本文的主要结论及相关研究成果,分析了本文的不足之处,并对未来的研究进行了展望。
【图文】：

电压图,力矩马达,马达,气隙

2.6图如图2.6所示，分析力矩马达电路NdtdiRNNKeRrigcgccggcpc81022102 = (+)++Φ每边的放大系数；器的控制电压(V)；圈的电阻( )；回路中的放大器电阻( )；电流(A)；圈的匝数(匝)；中位时，每个气隙的固定磁通(Wb转轴到气隙中心的距离(cm)；位时，每个气隙的厚度，称为初始

电路仿真分析,通带截止频率,阻带,标称值

为 1，由 B= 2 ，C=1，C 0.47μF4= ，并考虑标称值，，(4.9) (4.10)式可得:= =27643 1516RR= 31194 17R= =27.4k 1516 R， = 31.6k 17R 。波电路仿真分析ltisim 进行电路仿真分析，建立仿真电路如下图所
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V249.1

【参考文献】