雙跟蹤加載系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、舵機的加載系統(tǒng)在工程領域被稱為負載模擬器，是在實驗室環(huán)境下用于模擬飛行器舵系統(tǒng)所受到氣動載荷的半實物仿真設備，其廣泛應用于航空航天領域。在被動加載模式下，舵機主動運動所產(chǎn)生的多余力矩，會嚴重影響加載系統(tǒng)對載荷譜的跟蹤精度，故抑制和補償系統(tǒng)中的多余力矩是加載系統(tǒng)要解決的首要問題。為了盡可能的抑制系統(tǒng)中的多余力矩，提高系統(tǒng)的加載精度和范圍，本文對以運動跟蹤為前提，載荷跟蹤為目的的雙跟蹤加載系統(tǒng)進行了研究與實現(xiàn)。
　　首先，介紹了雙跟蹤

2、加載系統(tǒng)的機械結構和工作原理，利用機理法建立系統(tǒng)的數(shù)學模型，分析雙跟蹤加載系統(tǒng)多余力矩產(chǎn)生的根源并與以往的單電機系統(tǒng)進行比較，展現(xiàn)雙跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)越性，同時分析多余力矩與舵指令幅值、頻率之間的關系。
　　然后，將經(jīng)典算法應用到雙跟蹤加載系統(tǒng)中，為其跟隨系統(tǒng)設計PID控制器，為其加載系統(tǒng)設計前饋控制與PID相結合的復合控制器，仿真分析它們的控制效果，從而驗證經(jīng)典控制算法的有效性，并指出其存在的不足。
　　接著，針對經(jīng)典控制算法在

3、解決雙跟蹤加載系統(tǒng)數(shù)學模型不精確、非線性和參數(shù)時變等問題存在的局限性，將先進算法引入到雙跟蹤加載系統(tǒng)的控制中，為加載系統(tǒng)設計基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡整定的PID控制器和模糊自適應PID控制器，仿真表明設計的控制器均能實時在線整定P、I、D各控制參數(shù)，提高了加載系統(tǒng)的自適應性和加載性能，從而實現(xiàn)了雙跟蹤加載系統(tǒng)的高精度加載。
　　最后，為雙跟蹤加載系統(tǒng)進行硬件選型及硬件電路設計，在此基礎上完成控制系統(tǒng)的上、下位機設計。實際的測試結果表明設計