介绍电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并利用实时工作间(RTW)的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行系统模型辨识及验证。提出一种规则自校正模糊PID控制器,并将其用于辨识得到的模型中,设计一种在线的模糊推理算法,使得模糊控制规则可以得到实时在线调整。仿真结果表明:基于规则自校正模糊PID控制器的电液位置伺服系统的性能得到较大改善,既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,保证系统具有良好的动、稳态特性。

针对变刚度电液位置伺服系统在快速定位控制中存在的超调现象,考虑负载刚度对位置伺服系统的影响,提出了模糊速度补偿μ复合控制策略,给出复合控制策略的工作原理,导出速度流量补偿模型。设计模糊速度补偿器及鲁棒μ控制器,实现了伺服缸无扰速度补偿及负载刚度摄动的抑制,应用Matlab、AMESim联合仿真和半实物仿真平台分别进行复合控制策略验证,仿真及实验结果表明,μ控制器有效抑制了负载刚度摄动,而速度补偿的引入使系统在快速性条件下实现了位置的精确定位控制,验证了所提控制策略的有效性。

针对液压驱动机器人在变刚度条件下力控制问题,建立了液压驱动四足机器人系统的阻抗模型和带有弹性负载的阀控缸模型.分析系统刚度变化对系统性能的影响,指出常规控制策略在精确足力跟踪控制中的不足,结合变刚度条件下阻抗模型和电液位置伺服系统的特点,提出实现精确足力跟踪的模糊自适应PID位置内环控制和模糊阻抗外环控制的复合控制策略.在半实物仿真平台上进行变刚度条件下的足力跟踪实验,仿真结果表明在变刚度条件下,足力跟踪曲线最大超调及稳态误差均小于5%,调整时间基本相同,验证了所提控制策略的有效性.

尾座式无人机垂直起降,没有多余机构重量,飞行效率高,受到人们广泛关注。在垂直起降阶段和模式转换阶段,该机型螺旋桨高速旋转产生的诱导气流作用在机体上,产生较大的气动影响。一般尾座式无人机建模方法常常忽略该诱导气流气动力,或者采用平板假设经验公式计算诱导气流气动力,带来较大误差影响模型精度。因此,提出利用计算流体力学计算无人机完整的气动参数的方案:将机体分为滑流区和非滑流区分别计算气动力,滑流区的气流速度大小采用轴向动量理论来计算。最后,结合实时仿真平台和机载飞控计算机,实现了尾座式无人机从起飞到降落的整个飞行过程的半实物仿真,验证了模型的正确性,为该机型无人机的研制和实际飞行调试提供了理论指导。

针对气动力矩严重影响低轨纳卫星姿态控制效果的问题,创新性地提出了利用质量矩技术将气动干扰转化为控制力矩的解决方法.由于气动力矩矢量垂直于大气来流速度方向,因而采用质量矩与磁力矩相结合的方式三轴全驱动控制卫星姿态,从而避免系统欠驱动.建立双执行机构控制方式的姿态动力学模型,并根据各干扰项的影响简化了控制方程.针对气动力不确定、星体参数误差、未知环境影响等复杂干扰,设计了针对理想控制力矩基于干扰观测器的滑模控制器.为减小滑块附加干扰力矩,研究了理想控制力矩的最优分配策略.最后,为双执行机构搭建了半物理仿真平台,结果表明:姿态机动过程中,与滑块加速度相关的附加惯性力矩远大于其他干扰项,最优力矩分配策略能够大幅减小快时变的附加干扰,优化效果明显;姿态保持过程中,干扰观测器能有效观测系统慢时变...

本文主要针对飞机液压控制显示系统,设计了一种半物理仿真平台。在仿真平台中,硬件部分包括总线网络、工控机。平台的软件主要借助各项数据以及技术,并联合有关的管理模块、激励模块以及显示模块等等构成。通过软硬件的结合,完成了仿真平台的设计,并且利用一定的测试,验证了该平台的功能。

飞行姿态控制系统作为飞机姿态控制的重要组成部分,对飞机起降、空中姿态调整具有重要影响;为快速建立液压作动系统数值计算模型、飞行员操纵及控制单元、舵面及起落架演示单元等实验实物环节,基于Automation Studio液压设计及仿真专用软件,设计与开发了某型飞机飞行姿态控制系统的半物理仿真实验平台;给出了飞行姿态控制系统半物理仿真平台软总体方案、硬件组成、工作原理及开发和实验流程;最后,以飞机方向舵为例,开发了包括液压油油箱、液压马达、控制阀门、作动筒及管道、溢流阀、限位开关等装置的数值计算模型,液压阀位置数字PID调节器,结合舵面及其加载演示系统PLC控制程序,配合现场人员的实际操控动作,开展了方向舵液压作动随动控制系统半物理仿真实验研究,试验并分析了飞机机翼液压作动系统位置随动过程中的运行工况,并记录关...

针对大型卫星通信机动站的联合动力学模型和控制器研究难题,提出并设计了基于PAC的卫星通信机动站半物理仿真平台,该平台可以很好地验证卫星通信机动站的各项性能指标以及智能化控制。

为提高液压四足机器人在运行过程中作动器伺服精度,推导电液伺服作动器等效模型,分析作动器负载特点,提出流量补偿器最小控制综合复合控制策略,给出复合控制策略的工作原理。分别采用流量补偿器和比例位置内环抑制外干扰力和惯性负载变化对系统性能影响,应用最小控制综合控制器对偏差进一步修正,进而实现系统的高精度位置控制。通过MATLAB&AMESim联合仿真与半物理实验台对比实验说明仿真模型的正确性,在联合仿真环境下进行电液伺服作动器的变惯性负载和随机干扰力的仿真实验。仿真及实验结果表明:所提控制策略可使系统幅值衰减小于10%,相位滞后小于10°,验证了此方法的有效性。

介绍电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并利用实时工作间（RTW）的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行系统模型辨识及验证。提出一种规则自校正模糊PID控制器,并将其用于辨识得到的模型中,设计一种在线的模糊推理算法,使得模糊控制规则可以得到实时在线调整。仿真结果表明：基于规则自校正模糊PID控制器的电液位置伺服系统的性能得到较大改善,既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,保证系统具有良好的动、稳态特性。