基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的舵機(jī)加載控制策略.pdf

1、隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展，在飛機(jī)舵機(jī)測試領(lǐng)域用自動(dòng)測試設(shè)備代替目前人工測試設(shè)備是必然趨勢。電動(dòng)加載系統(tǒng)用于在試驗(yàn)室條件下，模擬直升機(jī)在空中飛行時(shí)舵機(jī)輸出軸所受到的負(fù)載情況，驗(yàn)證舵機(jī)是否達(dá)到了規(guī)定的設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于在測試過程中，舵機(jī)輸出軸在主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)受到加載電機(jī)輸出的力矩作用，舵機(jī)帶動(dòng)加載電機(jī)的輸出軸一起運(yùn)動(dòng)，故不可避免的存在動(dòng)態(tài)加載系統(tǒng)中所共有的多余力矩問題。多余力矩的存在會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的加載精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，因此尋找適宜的控制策略來

2、抑制乃至消除多余力矩是電動(dòng)加載系統(tǒng)必須解決的關(guān)鍵問題，而基于精確系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的傳統(tǒng)控制策略由于其局限性往往難以達(dá)到滿意的控制效果。
　　論文采用基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略，實(shí)現(xiàn)舵機(jī)電動(dòng)加載系統(tǒng)的閉環(huán)控制，達(dá)到抑制乃至消除多余力矩的目的。主要研究工作和研究成果如下:
　　(1)建立了電動(dòng)加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，利用傳遞函數(shù)分析了多余力矩存在的原因，通過仿真說明了多余力矩對系統(tǒng)性能的影響超過了舵機(jī)測試規(guī)范要求。
　　(2)在

3、實(shí)際的加載測試中，電動(dòng)加載系統(tǒng)存在模型變化的問題。針對這個(gè)問題，在徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合電動(dòng)加載系統(tǒng)的特點(diǎn)改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法，通過引入重要度的概念，增加網(wǎng)絡(luò)高斯基參數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)量調(diào)整的準(zhǔn)則，以提高網(wǎng)絡(luò)計(jì)算速度。然后在改進(jìn)算法的基礎(chǔ)上提出一種基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型參考自適應(yīng)控制策略，通過構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器，實(shí)時(shí)辨識(shí)電動(dòng)加載系統(tǒng)的模型，采用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，不斷地迭代學(xué)習(xí)讓參考模型輸出和加載系統(tǒng)

4、輸出的差值達(dá)到最小，從而消除多余力矩，最終實(shí)現(xiàn)對力矩指令的精確跟蹤。
　　(3)利用MATLAB仿真環(huán)境，對基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略的有效性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并且利用學(xué)習(xí)曲線對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法進(jìn)行合理檢驗(yàn)，結(jié)果表明該控制策略在不同加載力矩指令下和不同干擾下均能較好地抑制多余力矩。
　　(4)設(shè)計(jì)了電動(dòng)加載系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和配套軟件，完成了加載測試系統(tǒng)的綜合調(diào)試。采用PXI系統(tǒng)及阿爾泰9606和2307數(shù)據(jù)采集卡搭建測試平臺(tái)，利用