液压加载系统鲁棒控制器设计

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负载模拟器的功能是在地面实验室条件下,模拟飞行器控制舵面在飞行器飞行过程中受到的空气动力力矩载荷谱,是飞行控制系统半实物仿真中的重要实验设备。在负载模拟器系统中,加载方式一般分为机械加载、电液加载以及电动加载,本文所涉及模拟器采用电液加载形式。电液加载具有结构紧凑、功率—重量比大、精度高、响应快的优点,其缺点是存在较大位置干扰力影响系统加载精度。针对负载模拟系统位置干扰力抑制,搭建液压加载模拟试验台,对负载模拟器产生的位置干扰力进行复现。研制液压加载系统鲁棒控制器,观察位置干扰力抑制情况为负载模拟器干扰力抑制控制提供借鉴。本文总结了国内外负载模拟器的发展现状,以及国内外学者对位置干扰力抑制方法,针对加载施力系统有扰常值加载时的结构及运动特点,确定了液压加载模拟试验系统的主要研究内容及目标。根据液压加载模拟试验台工作原理,进行了模型搭建。并进行了被加载系统、加载施力系统常值加载的时、频域仿真研究。对位置干扰力的产生机理进行深入分析,针对位置干扰力及其影响因素进行了仿真研究。根据鲁棒控制理论设计了H∞混合灵敏度鲁棒控制器,利用matlab软件由已知系统开环传递函数以及所选取加权函数,求解控制器K,并对其进行干扰力抑制仿真研究。应用工控机、采集卡等设备对鲁棒控制器进行了实现,并对添加鲁棒控制器的系统进行加载施力系统有扰常值加载试验研究,根据位置干扰力实验数据验证鲁棒控制器对干扰力的抑制作用。
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