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。     

大气数据模拟器设计研究

基于某型无人机飞行控制系统仿真实验的要求,设计了一种可用于半物理仿真的大气数据模拟嚣,详细阐述了模拟器的实现方案和具体功能.针对气压控制回路的延时特性,采用了复合控制方式,使系统带宽达到飞行仿真系统的要求.仿真结果表明:该大气数据模拟器具动态性能好,稳态精度高,能很好地用于无人机飞行控制系统的半实物仿真.     

基于状态反馈及前置补偿策略的直升机飞控系统设计

给出一种基于状态反馈与前置补偿的直升机飞控系统内回路设计策略,以实现内回路4个独立通道的隐模型跟踪,并根据操纵品质规范要求设计了期望的隐模型,使各通道实现了动态解耦及操纵解耦,且具有满意的动态跟踪响应特性,从而为简化外回路设计奠定了基础.仿真结果表明,文章所述的控制策略、设计方法是正确可行的.     

大型水压机操纵系统瞬变负载的控制策略

针对大型水压机液压操纵系统的负载力巨大且瞬变的特点,提出滑模变结构控制与精确线性化相结合的复合控制策略,利用精确线性化控制策略提高系统的稳态特性,变结构控制策略补偿瞬变负载的干扰,设计一个近似的连续可导函数代替符号函数以降低控制信号的抖动,并证明复合控制策略作用下系统的稳定性。通过建立系统的数学模型仿真对比复合控制策略与传统PID控制和精确线性化控制的动态响应,并将复合策略应用于大型水压机液压操纵系统。结果表明:复合控制策略能有效的抑制瞬变负载对系统的影响,系统无超调,凸轮响应时间在0.6 s内,转角的相对误差控制在4%以内,提高了液压控制系统的鲁棒性和控制精度。     

泵阀并联系统复合式控制策略研究

为综合泵控高效节能和阀控高精度快响应的优势,研究一种泵阀并联位置伺服系统. 建立泵阀并联系统数学模型,并分析系统特性及油源效率;针对系统定位控制,提出一种泵PID控制、阀分段作用PID控制的分段双PID复合控制策略;针对系统动态跟踪控制,提出泵控回路采取PID控制并固定其输出,阀控回路始终采取迭代学习控制的复合控制策略. 仿真结果表明,在定位控制方面,相比纯泵控系统,分段双PID控制策略能够明显提高系统响应速度;在动态跟踪控制方面,固定PID输出和迭代学习控制相结合的复合控制策略,能使系统兼具高效节能和高精度快响应的优势.      

运输机机械操纵系统动力学建模与性能验证

为提高大型运输机长跨度软式操纵系统(MMFCS)设计时的操纵性能,而得到优化的机械飞行操纵系统,采用软式操纵回路等效刚度的计算方法,引入钢索等效弹性模量的计算公式,得到软式操纵回路的等效刚度计算新方法.用多自由度刚体动力学的方法研究了整个软式操纵系统的建模问题,在一个软件平台上建立了整个操纵系统动力学模型,为操纵系统性能的综合性能仿真和品质评定提供了一种新思路.通过数字仿真结果与机械操纵系统物理实验报告的比较,证明了操纵系统回路刚度计算以及系统操纵性能仿真具有工程设计的参考意义,验证了该方法的有效性.     

飞行模拟机电动式辅助操纵负荷系统的仿真

以油门杆操纵负荷系统为例,对飞行模拟机的辅助操纵负荷系统的仿真进行详细阐述。对飞机油门杆操纵系统进行了分析,确定了要模拟的力感并给出了控制策略。使用SIMULINK进行了操纵机构的运动分析,得出了电机力矩指令的实时表达式。使用SimMechanics建立了操纵机构的模型。最后将辅助操纵系统进行整体仿真,检验所求得的力矩指令是否合理。     

运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上，提出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构，其中速度内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈．内环调节器采用由模拟硬件实现的有源PI校正，稳定外环采用积分自调整PID复合控制策略．理论分析表明该方法能够将系统抗摩擦力矩干扰和隔离载体扰动功能由内、外速度环分开实现，系统抗干扰性、参数变化敏感性等较单环控制有较大提高．在稳定跟踪模拟转台上的仿真及测试实验显示基于DSP实现的串级控制能够更有效地隔离系统中各种扰动影响，控制性能优于单速度环控制，验证了所采用控制方式的有效性．     

飞机液压系统流量负载模拟复合控制策略

飞机液压系统流量负载模拟是为了模拟实际飞机液压功能子系统正常工作时所需要的流量.设计了飞机液压系统流量负载模拟系统,理论推导了流量控制阀以及系统的数学模型.针对常规PID控制难以协调鲁棒性和快速性之间的矛盾,提出了自校正调节器和模糊参数自整定PID控制器相结合的复合控制策略.通过Matlab/simulink仿真研究,验证了该方法能够有效提高飞机液压系统负载模拟流量跟踪性能和抗干扰能力.     

预测控制方法在位置跟踪控制中的应用研究

将预测控制与前馈控制相结合 ,提出了一种适合于位置跟踪系统控制的复合控制算法 .对该算法的稳态跟踪性能进行了理论分析 ,并针对一快速成型系统的X轴永磁交流伺服电机的控制进行了仿真和实时控制实验研究 .结果表明 ,该复合控制算法具有很好的鲁棒性能 ,其跟踪性能比不带前馈分量的预测控制算法更好     

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。     

基于位置控制的多自由度机械臂非线性比例-微分阻抗控制

机器人柔顺控制可以响应环境变化,但接触信息的延迟以及未知机器人系统的跟踪误差等问题均导致接触瞬间力矩超调严重。针对上述问题本文提出一种基于自适应位置控制的改进阻抗控制策略,实现快速、精确的位置跟踪,同时,提高力控制的响应速度和精度。本策略采用双环控制,外环在传统阻抗模型基础上引入非线性接触力微分项在保持系统稳定性的同时提高机器人对接触力变化的响应,有效降低接触力超调;内环为自适应滑模控制,并使用RBF神经网络逼近机器人动力学模型并补偿系统中不确定性扰动,提高了系统的鲁棒性,提高收敛速度并降低跟随误差。通过仿真与实验,验证了所提出的改进阻抗控制方法相比于传统的阻抗控制方法有更好的力控响应速度和位置跟踪精度,可有效解决机器人与环境接触瞬间的接触力超调问题。     

主动悬架系统建模及力跟踪控制

以提高平顺性为目的,对主动悬架系统建模及力跟踪控制进行研究. 主动悬架控制结构由外环及内环两部分组成:外环根据车辆模型状态量及路面扰动情况计算最优控制力,内环体现系统作动器动力学特性,并对外环产生的最优控制力进行跟踪. 针对内环系统特点,建立油气主动悬架作动器线性化模型并运用PI控制算法控制跟踪误差;外环系统采用LQG控制输出最优控制力. 仿真结果表明,与被动悬架相比,采用力跟踪方式的主动悬架系统能够有效改善车辆平顺性,并能够较好跟踪外环控制产生的最优控制力.      

交流伺服系统PFC-PID串级控制的仿真研究

为了提高交流伺服系统的跟踪性能,将预测函数控制（PFC）和PID控制相结合,提出了一种PFC-PID串级控制策略.内环采用PID控制来提高抗干扰性,把内环作为外环PFC控制的广义对象,对广义对象进行拟合简化,得到一阶加纯滞后系统,作为PFC的预测模型,外环采用PFC来获得良好的跟踪性能.通过仿真及与PID控制的比较表明,采用PFC-PID串级控制策略能够改善交流伺服系统的控制特性.     

基于线性自抗扰与重复控制的虚拟同步发电机并网逆变器控制策略

在强耦合、高精度控制等场合下,传统电压电流双闭环控制基于VSG的逆变器并网时会存在动态响应速度慢、抗干扰能力差的问题,由此提出基于VSG的新型电压电流双闭环控制策略,将线性自抗扰控制与重复控制相结合作为电压外环控制,电流内环仍采用PI控制,其中线性自抗扰控制抗干扰能力强,且加快了基于VSG的逆变器并网动态响应速度,重复控制提高双闭环控制跟踪精度。首先详细分析基于VSG的逆变器并网系统数学模型;其次进行线性自抗扰控制与重复控制的设计;最后在MATLAB/Simulink平台下搭建仿真模型,仿真结果表明：在功率扰动与三相短路故障工况下,所提控制策略加快了基于VSG的逆变器并网动态响应速度,且抗干扰能力强,跟踪精度高,验证了所提策略的有效性和可行性。     

基于MATLAB／Simulink的变频调速系统建模与仿真

利用MATLAB软件中的Simulink模块,采用结构化和模块化的方法,以带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制的方法对异步电动机变频调速系统进行建模和仿真,并对仿真结果进行了分析．由仿真结果可以看出系统转速的动态响应快,稳态跟踪精度高,表明此建模方法是可行和有效的。     

HEV自动膜片弹簧离合器转矩跟踪PID控制

在同轴并联混合动力系统和自动膜片弹簧离合器数学建模的基础上,提出一种包含Kalman滤波器、串级变参数PID控制器的自动膜片弹簧离合器转矩跟踪控制策略,设计了变参数转矩环比例控制器,对行程环PID控制参数进行了优化整定,对HEV模式切换过程中,离合器传递转矩的跟踪控制进行了仿真和试验研究.结果表明,所提出的离合器转矩跟踪控制策略具有良好的效果.