基于虚拟样机技术的多驱动随动装置自适应控制方法研究

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1、分类号TH113.2密级公开UDC621硕士学位论文基于虚拟样机技术的多驱动随动装置自适应控制方法研究学位申请人：高术专业领域：机械电子工程指导教师：方子帆教授二○一五年五月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringResearchonAdaptiveControlMethodofMultiDriveServoSystembasedonVirtualPrototypeTechnologyGraduateStudent:GaoShu

2、Major:MechanicalandElectronicEngineeringSupervisor:Prof.FangZifanChinaThreeGorgesUniversityYichang，443002，P.R.ChinaJune，2015三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I内容摘要随动装置传动系

3、统是系统瞄准、定位最重要的组成部分。针对随动装置控制系统的超调和时滞问题，以虚拟样机技术为基础，应用联合仿真的原理和方法，进行了双同步电机驱动下的模糊自适应控制方法仿真与试验研究。（1）建立了随动装置数字化功能虚拟样机模型，对其进行了运动学与动力学仿真研究，从而验证了所建虚拟样机模型的正确性；（2）分析了随动装置驱动电机-永磁同步电机的矢量控制方法和双电机交叉耦合补偿控制方法，建立了同步电机矢量控制模型，并通过电机建模仿真验证了模型的正确性；（3）进行了随动装置回转传动系统联合仿真与试验研究：针对经典PID控制系统阶跃响应存在的超调现象，引入了模糊PID自适应控制系统，解决了系统的超调问

4、题，增强了控制系统的快速性和稳定性；进行了正弦跟踪信号的联合仿真与试验分析，仿真与试验结果一致，验证了回转系统仿真模型的可行性与正确性；（4）进行了随动装置俯仰传动系统联合仿真与试验研究：针对经典PID控制系统阶跃响应存在的超调现象，引入了模糊PID自适应控制系统，有效地解决了系统超调问题；针对经典PID控制系统与模糊PID自适应控制系统存在的跟踪信号的时滞现象，引入了复合模糊PID自适应控制系统，有效解决了系统的时滞问题；并进行了经典PID控制系统和复合模糊PID自适应控制系统下的物理样机调试试验，试验结果与联合仿真结果一致，验证了俯仰系统仿真模型的可行性与正确性。通过以上研究得到结论

5、：复合模糊自适应控制算法对随动系统的快速性和稳定性有明显改善。论文给出了基于虚拟样机技术对机电控制系统研究的一般方法和步骤，仿真与试验结果表明该研究方法满足工程控制目标，具有有效的工程应用性，为其他机电传动控制系统的设计与分析提供了参考。关键词：虚拟样机随动装置同步电机模糊PID联合仿真IIAbstractServodrivesystemisthemostimportantpartofartillerysystem.Inordertosolvetheovershootandtimedelayproblemwithcontrolsystem,thispaperisbasedonthevir

6、tualprototypingtechnology,usingthecooperativeprincipleofthemethodofsimulation,analyzingthesimulationandexperimentoftheservodevicefuzzyadaptivecontrolsystemwhichisdrivenbydoublesynchronousmotor.(1)Theestablishmentofthevirtualprototypemodeloftheemissiondeviceofdigitalfunction,hascarriedontheresearc

7、honthekinematicsanddynamicssimulation.Soastoensurethecorrectnessoftheestablishedvirtualprototypemodel.(2)Analysisofthetransmittingdevicedrivemotorofpermanentmagnetsynchronousmotorvectorcontrolmethodanddoublemotorcrossc