氣浮臺垂向運(yùn)動氣壓控制研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)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(shí)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(fù)雜的航天任務(wù)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(yùn)動進(jìn)行了探討研究。
　　首先分析了氣浮臺垂向運(yùn)動采用氣壓控制方法的特點(diǎn)以及技術(shù)難點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)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(jìn)行了力學(xué)和空氣動力學(xué)分析，建立了詳細(xì)的系統(tǒng)模型。
　　其次對位移控制進(jìn)行了研究。結(jié)合氣浮臺垂向運(yùn)動實(shí)際特性，對垂向運(yùn)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(guān)系，設(shè)計了基于復(fù)合非線性反饋控制的位移控制器，對復(fù)合非線性反饋控制各項(xiàng)參數(shù)作用進(jìn)行了探討。采用了自抗擾控制器中的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器觀測系統(tǒng)擾動，通過仿真，驗(yàn)證了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器和復(fù)合非線性反饋控制相結(jié)合的

3、優(yōu)越性。
　　然后針對氣壓跟蹤進(jìn)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(jié)構(gòu)控制的方法，詳細(xì)分析了滑模控制完全魯棒性的原因，針對不同趨近律進(jìn)行了對比分析。針對滑?？刂仆怀龅娜毕荨墩襁M(jìn)行了分析，提出了解決方案，進(jìn)行了算法的仿真驗(yàn)證。
　　最后針對氣浮臺垂向運(yùn)動控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計。硬件主要由工控機(jī)、傳感器、信號采集卡、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和無線傳輸組成。軟件主要采用嵌入式實(shí)時操作