导弹发射车负载模拟器多余力抑制的研究

摘要

负载模拟器是一种半实物仿真设备，应用负载模拟器研究实际问题具有成本低、周期短、研究方便等一系列优点。导弹发射车负载模拟器属于被动式电液伺服加载系统，其本身所具有的非线性特性以及多余力的存在都严重影响着加载系统的加载性能。随着科技的进步以及军事装备发展的需要，负载模拟器对性能的要求也越来越高，因此高性能负载模拟器的研究具有重要的理论和现实意义。 首先介绍了导弹发射车负载模拟器的结构及其工作原理，为了分析准确简便，建立了负载模拟器的等效模型，并作出相关假设。分别建立了加载系统和起竖系统控制方框图，精确推导了负载模拟器整体数学模型。其次，对加载系统分别进行了无扰和有扰加载特性分析，通过 MATLAB 仿真得出加载系统的频率特性曲线。对加载系统进行滞后校正增大了系统的低频增益，提高了系统稳定性。从多余力的产生机理入手，分析了多余力的动态特性。 采用复合控制方法抑制多余力，首先分析了复合控制的基本原理，应用结构不变性原理设置前馈补偿环节，结合PID闭环控制对加载系统进行控制。然后应用 AMESim 和 Simulink 进行联合仿真，验证了应用复合控制抑制多余力的可行性。与单一控制系统相比，复合控制既保证了系统稳定性，又提高了系统的控制精度。 通过分析压力伺服阀和流量伺服阀在控制加载力和补偿强迫流量方面各自的特性，确定了双阀补偿方案，通过AMESim仿真证明了双阀补偿能够有效的抑制多余力。针对高质量速度信号采集困难等问题，对伺服阀控制信号进行了改进。仿真结果表明基于压力信号的双阀补偿方案能够达到抑制多余力的效果。改进后的方案既包含了双阀补偿的优点，又能克服原补偿方案在实际工程应用中的局限性。相对于复合控制来说，双阀补偿更加简单稳定，可靠性更高。

目录

第一个书签之前