基于模糊控制的飞机平尾舵机伺服系统动态仿真.pdf

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1、第3期组合机床与自动化加工技术NO．32011年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMar．2011文章编号：1001—2265(2011J03—0045一O4基于模糊控制的飞机平尾舵机伺服系统动态仿真贾文铜，周瑞祥(空军工程大学工程学院，西安710038)摘要：建立了液压舵机伺服系统的数学模型，设计了带有自调整因子的模糊控制器，运用Simulink对系统模型进行仿真。仿真结果表明，自调整因子模糊控制与PID控制、P控制相比，具有更好的快速性和抗干扰能力。关键词：平尾舵机；模糊控

2、制；自调整因子；系统仿真中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ADynamicSimulationforTailplaneActuaterServoSystembyFuzzyControlJIAWen-tong．ZH0URui-xiang(EngineeringCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’anShanxi710038，China)Abstract：Themodeloftailplaneactuaterservosystemwasfoundedandthefuzzycontrollerbas

3、edonself-adjustmentfactoralsowasdesigned．Then，ThedynamicsimulationofthemodelwascarriedoutbySimulink．TheresultofthesimulationindicatesthatthefuzzycontrollerhasthebettercapabilitythanthePIDandthePinspeedinessandanti-jamming．Keywords：tailplaneactuater；fuzzycontrol；sel~adjustment

4、；simulation服系统控制，利用simulink完成舵机伺服控制系统的0引言动态仿真，取得了较好的效果。舵机是飞行器自动驾驶仪或飞机增稳系统的重1液压舵机伺服系统数学模型和方块图的建立要组成部分，是飞机操纵系统的关键部位之一。舵机自动驾驶仪的特性在很大程度上取决于舵机的性某型飞机整个液压舵机伺服系统可以简单的看能。作为余度操纵系统的执行部件，舵机的故障直成由两级伺服放大器、小舵机(包括电液伺服阀、小接影响整个电传操纵系统的正常工作，随着飞行控舵机作动筒)、小舵机反馈传感器、小舵机反馈传感制系统的发展，矛盾的焦点已逐渐向舵机部分转移，器解调器

5、、液压作动筒、液压作动筒反馈传感器、液而且舵机各种性能的提高已成为进一步改进飞行控压作动筒反馈传感器解调器组成的两级闭环控制系制系统性能的主要环节，只有保证飞机平尾舵机伺统。在此基础上可以得到如图l所示的液压舵机伺服系统的快速性和稳定性的前提下，才能保证飞机服系统结构方块图。的操纵性能。因此，对舵机的研究成为一项必须的课题。由于液压舵机伺服系统的固有特性(如死区、泄漏、阻尼系数的时变性以及负载干扰的存在)，系统往往会呈现典型的不确定性和非线性特性，所以图1液压舵机伺服系统的结构方块图很难建立其精确的数学模型，而模糊控制特别适用为外回路伺服放大器增

6、益，．为内回路伺服于那些难以建立精确数学模型、非线性和大滞后的放大器增益，为电液伺服阀，：为舵机作动筒，系统，且具有易于实现对具有不确定性和非线性对为综合摇臂，，为平板阀开度梯度，为平板阀流象的实时控制、对于被控系统的干扰具有较强的抑量增益，为大作动筒，为内回路反馈传感器解制能力。本文针对舵机伺服控制系统对控制性能的调放大器，为校正传感器对内回路的影响系数，要求，将带有自调整因子模糊控制策略用于液压伺K为内回路反馈传感器输出梯度，。为大作动筒反收稿日期：2010—09—19作者简介：贾文铜(1985一)，男，甘肃庆阳人，空军工程大学工程学院硕士研

7、究生，研究方向为流体传动与控制，(E—mail)jiawentong123@163．corn。·46·组合机床与自动化加工技术第3期馈传感器解调放大器，为大作动筒反馈传感器输的控制特性影响很大，而模糊控制器的性能在很大出梯度。程度上又取决于模糊控制规则的确定及其可调整1．1电液伺服阀传递函数⋯性。量化因子K和K的大小意味着对输入变量和误对于液压舵机来说，其工作频率一般都是20Hz差变化的不同加权程度，而在调整系统特性中与以下的低频段，可以用惯性环节来表示伺服阀的动K又是相互制约的。自调整因子模糊控制是一种利用可调的参数对控制规则进行调整，以便对不

8、同的态响应。故而可得电液伺服阀的传递函数为：被控系统都能获得满意控制效果的控制方法。自调：⋯e(S)TosS+1整因子模糊控制器的结构如