论文部分内容阅读
舵机负载模拟器是在地面实验室模拟舵机在飞行器飞行时舵面所受到的气动载荷，用于测试舵机系统在实际工作情况下的动态性能、舵控系统的可靠性和控制精度。因此，对舵机负载模拟系统的加载结构和控制策略进行深入研究，具有的重要的意义和价值。 本文以电动式直线舵机负载模拟系统为研究对象，研究了基于RBF神经网络PID控制器的控制策略，使电动式负载模拟系统具有良好的跟踪性能和动静态响应速度，提高了加载力输出精度，并对电动式舵机负载模拟系统软硬件进行了设计，很好的满足了舵机负载模拟系统的技术指标要求。主要研究内容如下： （1）在分析舵机负载模拟系统技术指标要求的基础上，确定了加载精度高、动态性能好和响应速度快的电动式伺服加载的加载方案，并对加载执行机构和控制策略进行设计； （2）根据舵机负载模拟系统的组成和工作原理，利用直线电机的电压和机械方程建立了永磁同步直线电机的数学模型，然后对直线电机的坐标变换、空间矢量控制方法和其它环节建立数学模型； （3）根据舵机负载模拟系统应具备良好跟踪性能的要求，引入逼近能力强的RBF神经网络对传统的PID进行优化，设计了基于RBF神经网络PID控制器，利用RBF神经网络对PID参数进行在线整定，提高负载模拟系统的跟踪性能；通过Matlab/Simulink仿真实验，得到超调量和响应速度对比曲线。仿真结果表明，RBF神经网络PID控制系统相比PID控制系统，超调量小，响应速度快，抗干扰能力强，具有更好的跟踪精度； （4）完成了软件系统设计和实验平台搭建及实物验证。软件系统设计是基于LabVIEW2015软件平台，设计与实现通讯模块、文件I/O模块、曲线回放模块和报警模快的功能。完成了舵机负载模拟系统实验平台搭建，并对加载执行机构的关键部件选型，且在此平台上进行了加载实验，实验表明所设计的负载模拟系统的性能符合设计指标要求。