直線電磁模擬加載系統(tǒng)的性能分析及控制研究.pdf

1、本課題組所研制的直線電磁模擬加載試驗臺對輸出構件為直線運動的機械設備的模擬加載具有很好的應用價值，而其加載系統(tǒng)的磁滯非線性特性嚴重影響了加載精度。因此，針對直線電磁模擬加載系統(tǒng)的性能分析、磁滯建模和磁滯非線性補償控制研究具有重要的意義。本文以直線電磁模擬加載試驗臺為研究對象，建立了加載系統(tǒng)的運動學、動力學模型及磁滯系統(tǒng)模型，設計了磁滯非線性補償控制方案，并對以上分析研究結果進行了相應的仿真驗證。具體工作如下：
　　首先，論文對直線

2、電磁模擬加載試驗臺的結構組成及工作原理做了詳細的說明，并指出了由于磁粉制動器的磁滯特性，導致了加載系統(tǒng)的磁滯非線性問題。
　　其次，論文根據試驗臺的機構運動簡圖，分別求得了加載頭、偏心曲柄盤和連桿的運動學參數的表達式和曲線圖；另外，在運動學分析的基礎之上，將偏心曲柄盤作為加載系統(tǒng)等效動力學模型的等效構件，求得其等效力矩、等效轉動慣量及其導數，從而建立了加載系統(tǒng)的等效動力學模型；同時，運用Adams軟件對其運備學和動力學進行了仿真驗

3、證，進一步建立了加載系統(tǒng)的剛柔耦合模型并進行了仿真分析。
　　再次，論文對磁粉制動器的工作原理進行了深入介紹，根據其工作原理建立了磁粉制動器的機理模型，分析了其磁滯特性及產生原因；同時，采用Duhem模型建立了磁粉制動器的磁滯模型，并運用遞推最小二乘法對模型參數進行了辨識，建立了磁滯模型。
　　最后，論文建立了加載系統(tǒng)的磁滯逆模型，根據凍結系數法研究了加載系統(tǒng)某一時刻的控制方案，分別采用了逆模型前饋補償控制和逆模型前饋補償的