为实现直升机尾部减速器操纵轴与操纵杆台架试验的力加载,设计了STM32F407为平台的多通道液压伺服控制器。以直升机尾部减速器操纵轴与操纵杆力加载为对象,详细介绍了多通道液压伺服控制器的硬件电路设计及其模块驱动软件实现,以及增量式PID在液压伺服控制器上的应用。对伺服控制器进行台架测试,结果表明液压伺服控制器具有抗干扰能力强、运算速度快、精度高、动态响应好的特点。该设计能满足直升机尾部减速器操纵轴与操纵杆台架试验的力加载的要求,对力加载应用领域有工程价值。

针对电液加载试验系统力加载跟踪控制问题,分析了电液加载系统的组成及工作原理,建立了系统动力学模型,并对动力学模型的准确性进行了验证。在此基础上,首先使用了速度反馈补偿控制器抑制外部干扰,其次利用递推增广最小二乘法(Recursive Extended Least Square,RELS)及零相差跟踪技术(Zero Phase Error Tracking,ZPET)设计出系统逆模型,进行前馈逆补偿控制,然后考虑速度反馈存在的微分问题,设计了内模控制器,最后利用电液加载试验台进行了力加载控制策略的试验研究。试验结果证明,与传统PI控制器相比,提出的改进前馈逆补偿力加载控制算法可以更有效地抑制系统外部干扰,提高力加载的跟踪精度。

车架疲劳试验是矿用车辆改进设计中的一个重要步骤，通过疲劳试验能测试车架及相关部件寿命，优化结构设计。为满足矿车车架疲劳试验要求，提出了利用非对称阀控制非对称缸实现车架疲劳试验台力加栽的方案。通过系统的静、动态特性分析，以及基于AMESim的仿真，确定了控制系统的主要设计参数，并在此基础上，开发了试验系统。系统的试验结果表明，其性能指标达到预期要求。该设计方法对于类似工程实际应用具有一定的参考价值。