氣浮臺垂向運動氣壓控制研究與實現(xiàn).pdf

1、當今世界，科技發(fā)展日新月異。隨著美國阿波羅登月計劃，以及我國的嫦娥登月計劃的實施，各國對太空資源的競爭越演越烈。在此大環(huán)境下，各種復雜的航天任務對航天器的品質(zhì)提出了更高的要求，這更加突出了全物理仿真系統(tǒng)的重要性。本文主要針對氣浮臺全物理仿真系統(tǒng)垂向運動進行了探討研究。
　　首先分析了氣浮臺垂向運動采用氣壓控制方法的特點以及技術難點，結合項目實際控制環(huán)境，將整個控制過程分為位移控制和壓力跟蹤兩大步驟，簡要介紹了兩步走的控制流程。然后

2、針對控制系統(tǒng)最重要的控制部件——比例閥和控制腔進行了力學和空氣動力學分析，建立了詳細的系統(tǒng)模型。
　　其次對位移控制進行了研究。結合氣浮臺垂向運動實際特性，對垂向運動的快速性和超調(diào)提出了更高了控制要求。為了解決快速性和低超調(diào)之間的矛盾關系，設計了基于復合非線性反饋控制的位移控制器，對復合非線性反饋控制各項參數(shù)作用進行了探討。采用了自抗擾控制器中的擴張狀態(tài)觀測器觀測系統(tǒng)擾動，通過仿真，驗證了擴張狀態(tài)觀測器和復合非線性反饋控制相結合的

3、優(yōu)越性。
　　然后針對氣壓跟蹤進行了研究。分析了氣壓跟蹤控制時，系統(tǒng)是一個非線性多干擾的控制系統(tǒng)，提出了采用滑動模態(tài)變結構控制的方法，詳細分析了滑?？刂仆耆敯粜缘脑颍槍Σ煌吔蛇M行了對比分析。針對滑模控制突出的缺陷——抖振進行了分析，提出了解決方案，進行了算法的仿真驗證。
　　最后針對氣浮臺垂向運動控制系統(tǒng)進行了硬件和軟件的設計。硬件主要由工控機、傳感器、信號采集卡、執(zhí)行機構和無線傳輸組成。軟件主要采用嵌入式實時操作