倾转旋翼模型实验台伺服控制技术研究

摘要

本课题研究内容来源于我校直升机旋翼动力学国防科技重点实验室的倾转旋翼模型实验台项目。根据项目需求本文对实验台的旋翼模型伺服系统进行了深入的研究。 首先，概括介绍了倾转旋翼飞行器的特点、应用、研究现状和最新的进展，分析了倾转旋翼模型实验台的结构和功能，根据实验台对旋翼操纵伺服系统的技术要求，设计了一套电动旋翼操纵伺服系统方案，以克服原有电液伺服系统高温不稳定、体积大、系统复杂等缺点。 其次，针对实验台旋翼模型伺服系统方案选用的操纵机构——永磁直线同步电机，分析了其工作原理、结构、工作状态和控制技术；研究了模糊自适应PID控制方法，通过对控制器的改造和使用，实现了对旋翼模型作总距操纵和横向、纵向周期变距操纵的控制。 再次，针对系统的需求，运用面向对象技术，在VC++6.0开发环境下编写了系统测控软件，用于实现系统的自检、初始化，旋翼桨距的控制，变换矩阵和实验数据的显示、存储和打印等功能，并在硬件平台上进行了测试。 最后，介绍了实验平台的搭建和具体的实验情况，并对研究内容进行了总结和展望；实验表明该伺服系统符合设计的指标要求，可以有效地实现对旋翼的操纵。