飞行器地面半实物仿真转台控制系统设计.pdf

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1、第33卷第7期计算机仿真2016年7月文章编号：1006—9348(2016)07—0111—05飞行器地面半实物仿真转台控制系统设计任彦，张晓飞，刘慧(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古自治区包头市014010)摘要：由于飞行器对仿真转台的控制精度的要求高，但转台控制系统是带摩擦的非线性系统，提高飞行仿真转台控制精度较困难。为解决上述问题，采用一种建立在名义模型基础上的全鲁棒滑模控制策略。在实际系统的内回路中设计模糊干扰观测器，利用模糊干扰观测器的非线性逼近特性，实时估计和补偿非线性等效干扰。依据名义模型

2、与实际对象输出的误差设计具有积分切换增益的全局滑模控制器。仿真结果表明了改进方法能实现控制系统的较高控制精度，适于高精度飞行仿真转台系统的实时控制。关t词：模糊干扰观测器；滑模控制器；飞行仿真转台中圈分类号：TP302文献标识码：BDesignofControlSystemforAircraftGroundSemiPhysicalSimaulationTurntableRENYah．ZHANGXiao—fei，UUHui(CollegeofInformationE呼n∞rillgInstitute，Inne

3、rMongoliaUniversityotScienee&Technology，BaotouInnerMongolia014010，China)ABSTRACT：HigherdemandsOilthecontrolaccuracyofthesimulationtableareraised．However，howtoovercometheinfluenceofparametervariationandnonlinearfrictiononthecontrolaccuracyofflightsimulatori

4、sadifficultprob-lem．Takingarobustslidingmodecontrolstrategyonthebasisofanominalmodel，intheactualsystemcircuit，afuzzydisturbanceobserver(FDO)wasdesignedusingnonlinearapproximationpropertyofFDOtoestimateandeom-pensatenonlinearequivalentinterference．Aglobalsl

5、idingmodecontrollerwithinte鲥switchgainwasdesignedun-deroutputen"orbetweennominalmodel．Theresultsofthesimulationshowthattheproposedmethodisperfectandsuitableforeontrolofhigh-precisionservosystem．㈣ORDS：Fuzzydisturbanceobserver；Slidingmodecontroller；Flightsim

6、ulationturntablel引言随着航天技术的不断高速发展，对航天设备的性能要求不断提高。相应地，对其测试设备的性能要求也不断提高。这样就给仿真转台的研制水平和性能提出了更高的要求¨J。仿真转台的控制精度是是其伺服控制系统设计的重要指标，是衡量仿真转台的整体性能的重要指标。摩擦等外部干扰以及参数的变化是影响其性能的主要原因心J。特别受到摩擦力的影响，会出现低速运动时的爬行、正弦运动时的削顶失真等‘"。滑模控制(SlidingModeControl，SMC)对系统参数摄动、外部干扰等干扰信号具有较强的鲁

7、棒性【4】，但滑模的抖振基金项目：中国国家自然基金(61563041)；内蒙古自治区自然科学基金项目(2015MS0603)收稿日期：2015—09—13修回13期：2015—09—28问题是制约滑模应用的一大障碍”J。刘金琨将滑模变结构应用在转台上陋J，取得很好的效果，但是控制量存在抖振，在实际的情况下很难实现。模糊逻辑可以解决多种类型的控制系统的干扰抑制和参数不确定问题一J。考虑到模糊系统能很好的逼近干扰¨J，可以用模糊干扰观测器对干扰进行估计。将干扰估计出来，然后在输入中作等量补偿，则可以抑制干扰对系

8、统的影响。因此提出了一种模糊干扰观测器与基于名义模型的具有积分切换项滑模控制相结合的新方法，在抑制干扰的同时，减小控制量中的抖振的影响，并提高系统的跟踪精度。2飞行仿真转台的数学模型飞行仿真转台是一种高精度的伺服运动控制系统，一个典型的运动控制系统通常由支撑结构、传动装置、驱动元件、传感器、控制器和功率放大器组成⋯。典型的高精度数字伺服控制系统组成原理如图1所示。一111—图1转台控制系统结构图一般说来，电机电枢