被动式力矩伺服鲁棒控制系统设计

《被动式力矩伺服鲁棒控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文被动式力矩伺服鲁棒控制系统设计CONTROLDESIGNFORAPASSIVETORQUESERVOSYSTEMBASEDONROBUSTMETHODS张博文哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TP273.2学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文被动式力矩伺服鲁棒控制系统设计硕士研究生：张博文导师：贺风华教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：控制与仿真中心答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273.2U.D.C:621.3Dissertati

2、onfortheMasterDegreeinEngineeringCONTROLDESIGNFORAPASSIVETORQUESERVOSYSTEMBASEDONROBUSTMETHODSCandidate：BowenZhangSupervisor：Prof.FenghuaHeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：ControlandSimulationCenterDateofDefence：June,2016

3、Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要被动式力矩伺服系统作为应用于地面半实物仿真工程中重要环节，而具有被研究和开发的实际效益。在飞行设备的制造和检验过程中，对于飞行器执行机构在实际飞行条件下，承受气动力矩作用时的飞行行为检测是必不可缺的。随着国内外环境变化而提出的军事需求及相关领域的进步，飞行器设备执行效能同机动方面指标逐步提升，对被动式力矩伺服系统性能期望进一步提高。同时，鲁棒方法于力矩机电伺服控制设计中的实际应用也是有待继续研究课题方向。该课题内容

4、围绕电动式负载模拟器展开，基于鲁棒方法针对其相关控制设计问题进行探究。首先，以永磁同步电动机模型研究工作为基础，进一步研究系统的综合机理模型。在建模过程中考虑舵机特性，并分别研究由舵机和负载模拟器自身元件和参数所引起的不确定性，建立了两侧系统整体的不确定性模型。其次，对系统的控制特性加以分析，针对系统主要扰动项，多余力矩为问题进行描述。将被控对象整体建模转换为子系统间互相作用建模，得出建模中对应的前向路径和多余力作用通路。进而对被控对象的动态特征和多余力矩特征加以分析，给出了被控对象整体控制特性。再次，考虑多余力矩、力矩综合口其他干扰力矩以及系统所固而存在工作

5、频带以外噪声，设计了改进的干扰观测器，仿真说明了该干扰观测器设计应用于被动力矩伺服系统中的有效性，并且说明加入改进的干扰观测器对系统的性能不会带来影响。最后，讨论了加权函数的选取方法，分别基于混合灵敏度和综合两种鲁棒控制方法设计了鲁棒控制器，分析了各自的鲁棒稳定性和鲁棒性能，仿真说明和对比了不同控制方法的性能。并加入经典PID设计方法，在实际工程性能检测标准下，进行各控制方法的综合性能分析。关键词：被动式力矩伺服系统；多余力矩；扰动观测器；鲁棒控制；混合灵敏度；综合-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAclassicalengineerin

6、gapplicationofthepassivetorqueservosystem(PTSS)istheaeroloadsimulator(ALS).Itisanimportanthalfhardware-in-loopsimulationequipment,whichisoftenusedtosimulatetheaerodynamictorqueloadonthemissilerudderorelevonactuatorsintheflight.Withtherequirementsofnationaldefense,theperformanceandfl

7、ightspeedofmissilesandaircraftsareincreasedrapidly,whichleadstothehighdynamicresponsibilityandhighprecisionrequirementofALS.Also,theusingofrobustcontrolmethodonthemechanicalservosystemisremainedtobestudied.Takingtheelectricalaeroloadsimulatorasthebackground,thispaperstudiedthecontro

8、ldesignofthePTSSbas