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数字式电流相位同步控制器的研究

高非  
【摘要】: 本课题是航天动力学环境试验设备技改工作的一部分。目前,我国大型航天器环境振动试验采用多振动台同步激励的试验系统来完成,电流相位/幅值同步控制器是并联双振动台同步控制系统中重要的组成设备之一。现有控制设备利用TRI-TEK 704D电流相位/幅值同步控制器在并联双振动台系统中进行动框电流反馈同步控制的方法。经过使用发现现有同步控制器在接近振动台的共振区和低频区时,驱动信号和反馈信号都很小,对幅值和相位的控制效果不能满足要求。如果双振动台输出反相时,就会造成试验设备、试验产品损坏,为确保双振动台同步运行,解决试验中出现的问题,为同步控制器提供备份,以及为我国自主研制并联多振动台同步控制器进行探索。通过本课题的研究和实际数据测试,研制工作获得如下结果:  1.提供详尽的测试数据,分析现有的TRI-TEK 704D电流相位/幅值同步控制器存在的一些不足之处,以及由此产生对并联双振动台系统所带来的安全隐患。  2.根据并联双振动台系统的数学原理与结构组成,确定研制数字式同步控制器控制方案的理论基础。  3.对同步控制的各种方法进行了分析,结合数字PID控制算法,率先采用计算机自动测量和控制技术,将基于PC的A/D和D/A板卡应用于航天器环境模拟试验的并联双振动台系统中,解决了同步控制器研制的问题。  4.改进系统软件、硬件,提高了控制器的安全性和增加了设备的工作可靠性。  5.研制过程中出现控制失稳,系统出现振荡现象,对如何确定同步控制器的D/A与系统参数的修正,提出了一种方法。  6.提出采用小型激振器模拟并联双振动台进行数字式电流相位同步控制器试验研究的方法,从而降低同步控制器在研制阶段的试验成本,并且避免同步控制器的不确定性给振动台造成损伤。 


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