飞机发动机安装设备伺服系统与控制算法研究

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1、犬ｉｔ拔－大孝ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉＳ８士室位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ飞職娜練设綱赚与控制算电力系统及其自动化学科专业作者姓名指导教师盛贤君教授２０１５年６月答辩日期硕士学位论文飞机发动机安装设备伺服系统与控制算法研究－ｓｔｕｄｙｏｎＳｅｒｖｏＳｓｔｅｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＡｉｒｃｒａｆｔｅｎｇｉｎｅｙＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ

2、作者姓名：姜涛学科、专业：电力系统及其自动化学号：２１２１３０１７指导教师：盛贤君教授完成日期：２０１５年６月１曰大遠理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文本人在导师的指导下进行研究，是工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研

3、究所做的贡献均已在论文中做了明病的说明并表示了谢意。若有不实之处本人愿意承担相关法律责任。，学位论文题目：７々益》士矣掩▲ｉａｍ‘］由＆次參丫研ｊ作者签名：德日期：上ｏ／曰／ｒ年〈月＿＿大连理工大学硕士学位论文摘要、以数控技术为基础的柔性化制造安装技术，以其优秀的－性自动化性能而得到广泛关注。以该技术为代表的数字化装配系统，给传统机械制造业带来了巨大变革。飞机发动机作为飞机的动力部件，其安装质量将决定飞机的整体飞行性能。将数字化安装系统应用于飞机发动机安装过程，不

4、仅能提高生产效率、降低成本，更能保证高质量的发动机安装。本文从国内外飞机发动机数字化安装系统的研究现状以及国内飞机发动机安装现场实际情况出发，对飞机发动机数字化安装系统进行了设计，并且针对伺服系统以及控制算法进行了研究。首先，本文根据飞机发动机数字化安装平台的技术指标与功能要求，基于开放式数控系统的设计理念，对控制系统进行了软、硬件的总体设计。在此基础上考虑控制精度指标以及设备的经济性，进行了半闭环的伺服系统结构设计，并且针对机械结构的引入误差建立了机械误差补偿表，实现对机械误差的补

5、偿。，针对伺服系统模型未知、系统参数难以获得的实际情况其次，设计了基于最小二乘法的阶跃响应的系统辨识实验。通过最小二乘法将不同阶次模型对响应曲线进行拟合，将拟合效果最好的模型作为系统等效模型，从而辨识出控制系统模型。根据系统控制精度以及动态响应性能的要求，进行了控制系统位置环控制器的设计，分别对传统ＰＩＤ控制器、遗传优化的ＰＩＤ控制器、ＢＰ神经网络ＰＩＤ控制器以及遗传优化的ＢＰ神经网络ＰＩＤ控制器的控制效果进行了仿真研究，综合考虑算法复杂程度、控制稳定性以及实际控制指标，选取了遗传优

6、化的ＰＩＤ控制器作为控制系统位置环控制器。。最后，针对控制系统各项设计指标，进行了控制系统性能测试实验通过搭建的控制系统硬件平台以及设计的人机交互软件，进行了控制系统软、硬件系统的联调。针对系统动态响应性能以及定位精度的设计指标，进行了控制系统动态性能实验以及定位精度实验。实验结果表明：设计的控制系统满足动态性能设计要求以及定位精度设计指标，有效地提高了飞机发动机安装效率与安装精度。关键词：飞机发动机安装系统跃响应辨识遗传算法ＢＰ；数控；阶；；神经网络－－Ｉ飞机发动机安装设备伺服

7、系统与控制算法研究ｄＣｏｎ－ＳｔｕｄｏｎＳｅｒｖｏＳｓｔｅｍａｎｔｒｏｌＡｌｏｒｉｔｈｍｏｆＡｉｒｃｒａｆｔｅｎｉｎｅｙｙｇｇＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎＣＮＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｌｅｘｉｂｌｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｉｓｗｉｄｅｌ，ｇｇｙｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄｆｏｒｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｆｌｅｘｉｂｌｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｆｌｅｘ

8、ｉｂｌｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓｓｔｅｍｐｙｂｒｉｎｓｂｅｏｅａｄｏｎａａｃｈｎｅｒｍａｎｕｒｃｒａ－ｅｎｎｅｓｅｍｏｓｇｉｇｃｈａｎｇｔｔｈｔｒｉｔｉｌｍｉｙｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ａｉｆｔｇｉｉｔｈｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆａｉｒｃｒａｆｔ．Ａｎｄｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｕａｌｉｔｏｆｉｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｅｒｆ