间隙对电液动态加载系统多余力矩的影响

针对存在于电液动态加载系统传动链机械连接部分的间隙,使得系统固有的多余力矩变化更加复杂和难以补偿,导致加载精度严重下降的问题,基于功率键合图方法,以大型风力机变桨距半实物仿真系统中的电液动态加载过程为例,建立了包含传动链间隙的电液动态加载系统数学模型.在间隙大小不同时,采用20-sim软件进行仿真分析,结果表明:仅在位置系统启动与换向时,传动链间隙对多余力矩具有强化作用;传动链间隙从0增大至0.8mm,多余力矩峰值从18.2N·m上升至164.2N·m,加载系统的多余力峰值精度从1.85%下降至82.1%;当传动链间隙达到0.9mm时,加载系统出现极限环振荡.     

飞行模拟器电动式操纵负荷系统控制策略

操纵系统的控制策略是力伺服系统加载的关键技术。以电动式力伺服系统为加载方式的飞行模拟器操纵负荷系统,采用上位机力闲环PID控制、电流环PI控制与多余力矩补偿相结合的策略实施控制。仿真结果显示：分别加入力闭环和电流环控制后,系统的超调量减小,跟随性能较好;采用角速度力矩补偿法,系统多余力矩下降了90％。实际控制效果进一步表明,双环与力矩补偿相结合的复合控制策略可有效减小系统多余力矩,控制稳态误差。该研究可为构造操纵飞行模拟器负荷系统样机提供理论依据。     

基于反步控制的被动力伺服系统全状态反馈控制

针对被动力伺服系统的多余力矩问题,提出一种基于反步控制的全状态反馈控制方法,并利用Lyapunov函数的稳定性定理保证了设计控制器的稳定性.与以往解决加载多余力矩时不同,该控制器不仅使用加载系统各状态量,而且使用了承载系统的各状态量,在建立系统非线性模型的基础上,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,进而一步步反向推导出含有加载系统和承载系统各个状态量的非线性控制器.因此,该控制器能够更加准确地抑制多余力矩,仿真结果也证明了该控制器的有效性.     

电动负载模拟器反演终端滑模控制

电动负载模拟器存在高阶非线性、参数时变以及多余力矩扰动,常规控制算法难以得到理想控制效果.本文提出一种反演设计的终端滑模控制策略.采用反演控制的思想,将加载系统划分为3个子系统,设计终端滑模控制律,并引入低通滤波器显著降低抖振,使跟踪误差在有限时间内收敛到0.利用Lyapunov方法证明闭环系统的渐进稳定性及有限时间收敛特性,实验结果表明所提出控制策略的有效性,与常规前馈反馈控制相比,加载控制精度有显著提升.      

电液伺服加载系统的优化设计与研究

本文对阀控油马达力矩加载系统进行分析研究,建立了数学模型,验证了阀控马达加载的可行性;采用不变性原理,设置前馈补偿器,对加载系统中的多余力矩干扰进行动态补偿;并运用最优控制理论,按线性定常二次型最优跟踪器来设计状态反馈器,组成最优加载系统.数字计算和实验的结果表明,本文采用的优化设计方法是行之有效的,最优加载系统的频宽和跟踪精度较原系统有显著提高.     

电液伺服加载系统中多余力矩的动态补偿

本文对被动式电液伺服加载系统中多余力矩的一种新的补偿方法(简称为“双阀补偿”方法)进行了研究,并根据不同补偿阀输入指令来源,给出了两种具体补偿方案,建立了各自的数学模型。通过数字仿真及实验检验论证了此种补偿方法的可行性,结果表明:采用此种补偿方法,对于减小多余力矩幅值,展宽系统频带有显著的效果。     

基于模糊 PID 控制器的电液负载模拟系统

基于传统控制理论建立双马达加载工况下的系统数学模型,分析多余力矩的产生机理和特性,并以被控对象的速度为观测量,提出基于结构不变性原理的速度前馈补偿．针对常规PID控制器无法解决系统非线性和参数时变性等问题,设计了以系统的误差和误差变化率为输入量的模糊PID控制器．仿真结果表明：速度前馈补偿克服了近97％的多余力矩;模糊PID控制器能较好地改善系统在高频段的控制性能．     

基于电动直线负载模拟器的排气压力模拟研究

在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以加载力作为外环,电流闭环为内环的双闭环复合PID控制策略。给定恒定力和正弦力进行直线加载跟踪性能对比分析,结果表明与传统PID控制相比,复合前馈PID控制有效抑制了加载系统的多余力。为了验证方案的可行性,建立了电动直线负载模拟平台,对排气压力模拟进行试验研究,结果表明在误差允许范围内,能够实现对排气压力的模拟。     

被动加载系统中的多余力矩复合补偿方法

分析了被动式加载系统中多余力矩的特点 ,针对前馈补偿方法中存在的高阶微分补偿控制器物理上难以实现以及模型失配问题 ,提出了基于小脑模型关节控制器 (cerebellarmodelarticulationcontroller,CMAC)的复合补偿方法 .仿真和试验结果表明 ,采用基于CMAC的复合补偿方法对于多余力的抑制具有明显效果 .     

飞机舵面加载系统加载力矩精度研究

飞机舵面加载系统的加载力矩随舵面偏转角度呈非线性变化,本文对加载力矩的非线性变化进行理论研究,并提出了加载力矩计算的一种简化方法,并对加载力矩的简化计算精度进行研究,该方法在国内某型飞机的舵面加载系统应用中取得较好的效果。     

涡轮机功率测量控制系统的设计与实现

介绍了一套基于电涡流测功机功率测量系统的设计原理及实现方法.系统通过实时采集转速扭矩实现功率的测量,同时通过对制动力矩的控制实现不同负载的加载.此外,利用该系统还可以通过对数据的实时监控、自动判断涡轮机的性能.     

车辆转向工况准确模拟方法研究

 以虚拟轮胎与地面间的相互作用力为思路,构建由电动助力转向系统、转向阻力矩加载装置及测控系统组成的车辆电动助力转向系统(EPS)试验平台,研究车辆转向工况的准确模拟方法。设计双闭环实时控制策略,以提高力矩加载装置伺服电机的力矩输出精度,并从软件、硬件层面设计伺服电机防超程控制策略,以保障试验平台应用过程的安全性。对某乘用车原地转向工况进行EPS 试验平台模拟试验,并对试验平台控制系统的实时性进行硬件在环试验,结果表明,设计开发的控制系统及其控制算法能够满足实时性、准确性要求,实现了车辆转向工况在EPS 试验平台上的准确模拟,可为车辆EPS 控制器的开发、调试提供良好的试验环境。     

提高负载仿真台跟踪性能的方法

电液负载仿真台在工作过程中存在多余力矩的干扰 .在对多余力矩产生机理的分析基础上 ,采用同步补偿方案减小多余力矩的干扰 ,同时采用自适应的方法提高同步位置跟踪精度 .利用模拟导弹飞行曲线进行实验跟踪 ,达到了跟踪精度要求     

飞行器舵机电动加载测试系统的研究

介绍了飞行器舵机电动加载测试系统,论述了该系统的基本组成和工作原理.这种加载方式能够模拟和舵偏角成任意函数关系非线性的扭矩信号,弥补弹簧扭杆加载方式和电液加载方式的不足.对飞行器舵机电动加载系统进行了理论上的分析和研究,建立了电动加载系统的数学模型,进行了仿真分析.仿真研究结果表明这种新型的加载方案是可行的.     

信息融合理论在消除多余力矩控制中的应用

被动式电液力伺服系统(电液负载模拟器)是典型的非线性系统,具有很大的不确定性。本文通过建立被动式电液力伺服系统的数学模型,分析了多余力矩产生的原因,设计了基于信息融合理论的最优预见控制器。通过仿真分析得出:此种控制理论可以很好地抑制多余力矩的产生,使系统具有很好的跟踪精度,说明了信息融合理论在控制电液力矩伺服系统、位置伺服系统等非线性系统中具有很好的应用价值。     

电动助力转向在环仿真试验台的开发

针对车辆EPS系统的传统性能试验周期长、投入成本高、效率低等一系列问题,基于TAT-6/TL型"电动助力转向在环仿真试验台",对该试验台进行了重新开发,完成了阻力加载系统的设计与试验验证.根据EPS系统的工作特性和测试内容,选择电动推杆式加载装置,由控制器(MCS912)根据车速和转向盘转角对电动推杆进行实时控制,可以精确模拟不同转向工况下的转向阻力矩.利用虚拟试验技术与EPS试验台的结合,使试验台试验更加接近实际转向工况,且调试方便快捷,减少了对实车试验的依赖.通过原地和行驶转向工况的转向阻力相关试验、电流跟随与响应特性试验对直线型EPS系统性能进行分析.结果表明:仿真和试验结果基本一致,满足了EPS性能测试的基本要求.     

基于混合灵敏度方法的负载模拟器的控制研究

将电液负载模拟器(EHLS)系统中的多余力矩视为外干扰,考虑各种不确定性的影响,采用基于H∞鲁棒控制理论的混合灵敏度方法设计了鲁棒控制器,同时针对系统存在参数变动、高阶未建模动态及外干扰等不同工况时的特性进行了仿真研究。仿真结果表明:在该控制器的作用下,电液负载模拟器系统实现了动态跟踪性能,表现出对系统不确定性及多余力矩干扰不敏感的良好鲁棒性。系统的性能指标达到幅值误差在±10％以内、相位滞后小于10°时,闭环频宽为10 Hz。     

气动肌肉在舵机加载系统的应用

在舵机电动加载系统中,横向力加载通常采用电动缸加或方式．但对于一些小型舵机来说。由于电动缸尺寸较大,则当力的作用点靠近轴位置时,就无法在工程上实现。本文采用气动肌肉加或的方法,实现了时小型舵机横向力的加载。     

柔性板料折弯机结构设计

本文分析了常用折弯机在加载中存在的问题,运用磁粉离合器恒力矩运转,可实现无级调速加载特性,设计了柔性加载结构.     

考虑非线性摩擦的电动伺服缸加载系统鲁棒自适应控制

非线性摩擦、外界扰动以及参数不确定性对电动伺服缸加载系统加载精度和响应特性带来不利影响。针对该问题,引入LuGre非线性摩擦模型,建立了电动伺服加载系统动力学模型,将非线性摩擦纳入系统总扰动中,设计了一种鲁棒自适应控制器(ARC);应用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的鲁棒自适应控制器的稳定性。经仿真表明,相较于传统PD控制器,本文所设计的ARC控制器能使电动伺服缸加载系统具有更优的加载力跟踪精度和良好的鲁棒性。