飞行模拟机电动操纵负荷系统控制方法研究

【摘要】：飞行模拟机是训练飞行人员的必备装置,操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,飞行员通过对操纵负荷系统的操纵控制,实现有人回路飞行仿真训练。因此,操纵负荷系统性能的好坏直接影响到飞行模拟机的逼真程度。所研究的操纵负荷系统采用电动力伺服加载方式,综合运用计算机、PWM调制等现代伺服控制技术,采用软硬件结合的控制模态。根据系统控制功能的要求,使用研华IPC-610H工控机作为下位机完成信号采集、处理和相关数据计算,主计算机实时监控的控制体系;上位机使用LabVIEW 8.6开发监控软件平台,工控机中采用C语言编写控制程序;上、下位机之间采用UDP传输协议,并结合LabVIEW中UDP协议通讯模块实现数据通讯功能,最后进行了功能测试。针对单一PID方法控制飞行模拟机电动操纵负荷系统时存在非线性、外力干扰、多余力及外环震荡等问题,提出了外环PID、模糊自适应PID和BP神经网络前馈补偿器组成的复合控制策略,并在MATLAB中进行了基于复合控制方法的系统建模与仿真,仿真结果表明该方法具有超调量小、响应快、精度高、抗干扰性强等优点,能给飞行训练人员迅速提供逼真力感,满足系统要求。