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《中国民航大学》 2008年
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位置扰动型电液伺服力加载控制系统的研究

郭建华  
【摘要】: 飞行模拟器中的操纵负荷力加载伺服系统是一典型的位置扰动型施力系统,它要求施力系统根据被加载对象(驾驶杆)位移的大小给驾驶杆施加相应的力。由于位置扰动,施力系统会产生一个很大的力干扰,即多余力,如果处理不当,这种多余力会比系统所要施加的力还要大。多余力的存在,将影响力伺服系统的跟踪精度,进而影响加载系统的品质。操纵负荷力加载系统的品质会极大地影响到操纵负荷系统对驾驶杆力的仿真效果,从而影响整个飞行模拟器的品质。 本文以飞行模拟器中的操纵负荷系统为研究背景,对位置扰动型电液伺服力加载系统进行了深入的研究。建立了操纵负荷力加载系统的数学模型,重点分析系统中由于位置扰动而产生的多余力问题、电液伺服阀非线性问题、以及液压缸摩擦力对系统性能的影响,并针对这些问题提出相应控制策略,进行误差补偿。 针对系统的多余力问题,本文采用结构不变性原理进行补偿;针对电液伺服阀的非线性因素及负载流量的时变性,采用改进型结构不变性原理与PID结合的复合控制策略进行误差补偿;针对液压缸摩擦力问题,则基于LuGre模型和状态观测理论设计了摩擦力状态观测器。仿真结果表明,结构不变性原理能够有效的抑制多余力;电液伺服阀的非线性因素对系统产生了显著的影响;将结构不变性原理进行改进后与PID结合,可以较好抑制多余力的产生,但对非线性因素引起的实际输出力曲线振荡现象无法完全消除;对系统进行摩擦补偿,可以进一步降低系统输出误差,提高系统的跟踪精度。
【学位授予单位】:中国民航大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:V216.8

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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