电液仿真模拟测试装置是航海、航空等领域中进行半实物仿真与测试的重要设备,其核心是电液伺服控制系统。因为电液伺服控制系统是典型的含有诸多不确定性的系统,故研究如何建立更准确的电液伺服系统模型对后续分析和控制系统是至关重要的首要条件。本篇论文以电液伺服控制系统为背景,从实际系统出发,研究了如何由频域数据建立准确度更高的系统模型,主要是使用一种高精度的计算方法进行时频转换即共形傅里叶变换算法(Conformal Fourier Transform,CFT),并在所得模型的基础上设计鲁棒控制器。本篇论文的工作要点总结如下:1、详细阐述傅里叶变换的基本概念、快速傅里叶变换算法和共形傅里叶变换算法的公式推导及程序流程,其中共形傅里叶算法公式是通过改进传统傅里叶分析算法得到。同时,根据所获得的公式画出算法的流程图以便编写MATLAB程序。2、搭建电液伺服控制系统的硬件环境。详细介绍了如何利用研华PCI-1716高分辨率数据采集板卡输出模拟量至电液模拟装置,并采集传感器的数据传送给上位机以及多种采样模式之间的性能差异。还有阐述了电液比例溢流阀的工作特性控制特性,通过实际的检测得到给定模拟量的最高值和最低值。3、将所得到的实验频域数据导入MATLAB中的系统辨识工具箱,选择二阶状态空间方程估算系统模型。首先介绍了在工程项目和科学研究中应用的比较多的频率响应法,详细论述该算法的公式推导过程并给出了优缺点。为使得到的数学模型更符合实际系统,本篇论文采用预报误差法计算系统状态空间方程,并将通过CFT方法处理得到实验结果与通过FFT(FastFourierTransform,FFT)方法处理得到的实验结果进行对比,验证基于CFT的模型是否更精确。4、利用前面得到的系统模型设计鲁棒控制器。首先简要阐述鲁棒控制和H∞控制理论基础,以及基于回路成形(Loop-Shape)的控制器设计步骤。然后通过MATLAB鲁棒控制工具箱计算得到控制器表达式并加入实际系统中验证控制器的有效性。系统实际运行测试结果表明基于CFT的频域辨识能建立比基于FFT的频域辨识更为准确的数学模型,而且将所获得的H∞回路成形控制器加入控制算法后,控制效果良好,进一步说明了基于CFT的系统辨识是成功的。