氣壓模擬系統(tǒng)自調(diào)整模糊控制研究.pdf

1、氣壓模擬系統(tǒng)是飛行器半實(shí)物仿真中的關(guān)鍵設(shè)備，為飛行器高度、空速等重要參數(shù)的半實(shí)物仿真提供高精度、快響應(yīng)的氣壓信號(hào)。隨著半實(shí)物仿真需求的發(fā)展，氣壓模擬系統(tǒng)的壓力模擬范圍不斷向更低負(fù)壓（絕壓1-10kPa）靠近，對(duì)動(dòng)靜態(tài)性能要求也不斷提高。本文通過氣壓模擬系統(tǒng)特性研究，針對(duì)系統(tǒng)隨壓力工作點(diǎn)的非線性與低壓工作點(diǎn)的強(qiáng)非對(duì)稱性，提出了自調(diào)整模糊控制策略，并對(duì)控制算法進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)研究，最終實(shí)現(xiàn)了氣壓模擬系統(tǒng)更低負(fù)壓的高精度控制，且各個(gè)壓力工作點(diǎn)的

2、控制效果良好、一致。
　　首先，針對(duì)氣壓模擬系統(tǒng)的組成，結(jié)合氣壓傳動(dòng)與真空技術(shù)相關(guān)理論，建立了氣壓模擬系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并通過計(jì)算機(jī)仿真對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行研究，揭示了系統(tǒng)特性隨壓力工作點(diǎn)非線性變化且在低壓力工作點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)具有強(qiáng)非對(duì)稱性。
　　其次，在對(duì)系統(tǒng)特性分析的基礎(chǔ)上提出采用自調(diào)整模糊控制策略。所設(shè)計(jì)的自調(diào)整FPIDC在常規(guī)模糊系統(tǒng)中引入積分項(xiàng)，減小了穩(wěn)態(tài)誤差，并針對(duì)系統(tǒng)中強(qiáng)非線性、非對(duì)稱性，基于模糊自調(diào)整的方法，設(shè)計(jì)了一種自調(diào)

3、整機(jī)構(gòu)對(duì)FPIDC（PID類型的模糊控制器）的比例因子在線調(diào)整。仿真結(jié)果表明，所提出的控制策略能克服系統(tǒng)隨壓力工作點(diǎn)的非線性及低壓時(shí)強(qiáng)非對(duì)稱性對(duì)控制性能的影響，明顯改善系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能。
　　最后，搭建了氣壓模擬系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，編寫了控制軟件，對(duì)所設(shè)計(jì)的自調(diào)整FPIDC的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。自調(diào)整FPIDC與常規(guī)PID控制器實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明，所提出的自調(diào)整模糊控制策略可行，系統(tǒng)在大范圍內(nèi)多個(gè)壓力工作點(diǎn)處獲得穩(wěn)定、一致的控制效果并實(shí)現(xiàn)了