电液仿真转台谐振抑制方法的研究

发布时间：2017-03-31 00:10

  本文关键词：电液仿真转台谐振抑制方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电液仿真转台是半实物仿真系统中评价制导系统优劣的关键设备。随着被测试飞行器转动惯量的增大和转台性能指标要求的提高，整个转台的规模也越来越大，且很多时候电液仿真转台需要固定在一个相对较高的地基上，这样整个系统的固有频率就会很低。在转台测试时，总会超出设计频点很远做扫频实验，因而扫频信号频率很容易会达到液压固有频率和机械固有频率点。在扫频信号频率达到固有频率点时，系统就会出现谐振现象，造成转台机械结构大幅振动，甚至造成永久的破坏。因而，研究如何从控制的角度，减小液压固有频率处和机械固有频率处的谐振是非常有意义的。 在综述国内外研究现状的基础上，确定了以下研究内容： 首先，考虑机械机构刚度的液压位置系统进行数学建模，从传递函数及伯德图分析出液压固有频率处和机械固有频率处产生的谐振峰。使用根轨迹方法设计系统加速度环，增大液压系统阻尼比，，抑制液压谐振峰的出现。同时设计位置环滞后校正及前馈使系统达到良好的性能指标。 其次，研究陷波滤波器各个参数对陷波性能的影响，进而设计陷波滤波器对机械固有频率处的谐振峰进行衰减。通过对实验用三轴电液仿真转台机械台体的模态分析，得到转台前六阶模态及振型，分析发生谐振时转台振动最剧烈的位置。 最后通过实验检验文中控制器的控制效果，并在此基础上对系统正弦扫频，研究在实际系统中加速度反馈和陷波滤波器分别对液压谐振和机械谐振的抑制效果。
【关键词】：电液仿真转台 正弦扫频 固有频率 谐振抑制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1. 课题研究背景及意义9-10
• 1.2. 国内外研究概况10-12
• 1.2.1. 国内外电液仿真转台研究概况10-11
• 1.2.2. 国内外在抑制谐振方面的研究11-12
• 1.3. 阀控马达电液位置系统控制方法概述12
• 1.4. 正弦扫频12-14
• 1.5. 本文主要研究内容14-16
• 第2章 液压谐振的抑制16-33
• 2.1. 引言16
• 2.2. 具有结构柔性的电液位置伺服系统数学模型16-22
• 2.2.1. 考虑机械结构柔性的必要性16
• 2.2.2. 柔性件的选取16-17
• 2.2.3. 液压动力机构基本数学模型17-20
• 2.2.4. 电液位置伺服系统数学模型20-21
• 2.2.5. 系统参数计算21-22
• 2.3. 电液位置伺服系统控制方法设计22-28
• 2.3.1. 控制方法概述22-23
• 2.3.2. 加速度环设计23-27
• 2.3.3. 位置环设计与前馈复合控制27-28
• 2.4. 系统时域仿真分析28-32
• 2.4.1. 单位阶跃响应29-30
• 2.4.2. 正弦信号响应30
• 2.4.3. 系统正弦扫频30-32
• 2.5. 本章小结32-33
• 第3章 机械谐振的抑制33-47
• 3.1. 引言33
• 3.2. 连续陷波滤波器及其对机械谐振的抑制33-40
• 3.2.1. 陷波滤波器的数学模型33-35
• 3.2.2. 陷波滤波器的参数调整35-38
• 3.2.3. 陷波滤波器对机械谐振的抑制效果38-40
• 3.3. 离散陷波滤波器及其性能分析40-42
• 3.3.1. 离散陷波滤波器41
• 3.3.2. 离散陷波滤波器的滤波性能分析41-42
• 3.4. 机械系统模态分析42-46
• 3.4.1. 模态分析的意义及作用42-43
• 3.4.2. 模态分析的过程43-45
• 3.4.3. 模态分析的结果及分析45-46
• 3.5. 本章小结46-47
• 第4章 电液仿真转台谐振抑制实验47-62
• 4.1. 引言47
• 4.2. 实验设计47-52
• 4.2.1. 实验机械结构构成47-48
• 4.2.2. 控制系统硬件及传感器48-50
• 4.2.3. 实验交互软件架构50-51
• 4.2.4. 实验交互软件界面51-52
• 4.3. 系统辨识52-53
• 4.4. 系统性能调试实验53-55
• 4.5. 系统闭环扫频及谐振抑制实验55-61
• 4.6. 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果68-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 曲蕾;王京;;液压位置系统扰动消除设计方法的研究[J];机床与液压;2009年07期

2 李钟慎,王永初;用MATLAB进行滞后-超前校正器的设计[J];计算机工程;2002年10期

3 胡桂川;刘敬花;;基于CAE分析的机械结构优化设计[J];机械设计与研究;2011年03期

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本文编号：278415