舵机电液伺服加载系统复合抗扰控制及仿真

摘要

为了解决飞机舵机电液加载系统的多余力控制问题,以及其性能受到干扰的影响问题,提出了一种基于数据驱动的包含反馈控制器和前馈控制器的复合抗扰控制方法。首先,设计了一种线性自抗扰控制器(LADRC),利用扩张状态观测器(ESO)对系统的不确定性与所受的多源干扰进行了估计,采用干扰补偿器和反馈控制器对干扰进行了抑制,进而保证了系统的闭环控制性能;接着,通过前馈控制器的调节,提升了系统的暂态和稳态性能;采用了基于数据的带约束的迭代反馈调节方法,通过输入输出试验数据,对控制参数进行了优化,以整定复合抗扰控制器的参数;最后,通过MATLAB/Simulink和AMESim进行了联合仿真,以验证基于数据驱动的复合抗扰控制方法的有效性。研究结果表明:相比于PID控制器,在阶跃响应下,经过迭代反馈调节(IFT)优化的复合抗扰控制方法调节时间缩短了52%,超调缩小了62%,稳态误差降低了20%;相较于传统PID控制方案,在阶跃响应和正弦指令力信号下,基于数据驱动的复合抗扰控制方法系统跟踪误差分别缩小了约32%和73%。