电液负载模拟器多余力的混合补偿策略

针对电液负载模拟器因存在多余力而影响加载精度的问题,建立负载模拟器数学模型,分析多余力产生机制,提出包含定常补偿器和干扰观测器(Disturbance observer, DOB)的多余力混合补偿策略以提高加载精度。首先基于结构不变性原理设计定常补偿器,再通过求解H_∞混合灵敏度问题获得DOB,补偿剩余多余力并提高系统鲁棒性。静态、高频动态力函数跟踪仿真表明多余力减少65%以上,动态响应快速,摄动仿真表明负载模拟器对系统不确定性的影响有较好的鲁棒性;动态加载试验证明了策略的正确性和有效性。     

电液负载模拟器的RBF神经网络控制

针对传统控制器自适应能力和鲁棒性差、参数调节繁琐等缺陷,提出了神经网络自适应控制方案,同时针对神经网络控制器计算复杂和稳定性证明缺乏理论依据等不足问题,在传统控制理论的基础上设计了基于PID的神经网络控制方案。根据电液负载模拟器的结构特点和目前神经网络控制的发展水平,提出了基于RBF神经网络的PID控制器,并构建了负载模拟器的神经网络控制与基于Jacobian的消扰(消除多余力)结构,仿真和试验证明其具有很好的自适应性和鲁棒性。     

双阀并联控制在船舶舵机电液负载模拟器多余力抑制中的研究

由于船舶舵机电液负载模拟器所模拟的水动力载荷很大,要求加载系统不仅要有很大的出力而且具有很大的负载流量。为满足系统大流量的要求而又能有效抑制被动加载时的多余力,提出了由高响应大流量三级电液流量伺服阀和p-qv伺服阀组成的双阀并联控制方案。通过对船舶舵机电液负载模拟器的建模,p-qv伺服阀模型的分析简化,设计了双阀并联控制实时控制系统。对比双阀并联控制和单流量伺服阀控制的试验曲线,可以看出被动加载时双阀并联控制比单流量伺服阀控制可以更有效地抑制舵机系统启停和换向时的多余力,明显改善系统动态加载性能。     

电液负载模拟器复合控制方法研究

提出了一种新的电液负载模拟器复合控制方案,采用改进型多余力补偿方法和PID自适应控制器并行的方式来实现对指令控制力的精确跟踪。改进型的前馈补偿方法除了有效地消除了多余力,还提高了系统的动态性能。利用CMAC神经网络的非线性逼近原理设计的鲁棒PID自适应控制器,在一定程度上改善了传统PID控制在快速性和稳定性之间存在的矛盾,降低了系统的非线性和不确定性造成的影响。仿真和试验结果证明了该控制方案的有效性。     

电液负载模拟器的复合控制

提出了同时以速度和加速度作为参考输入量进行多余力的消除的结构不变性原理的改进方法;进一步研究了位置同步补偿的优点和不足,提出利用舵机伺服阀的控制信号进行速度同步控制抑制多余力矩的新方案。最后给出了基于线性理论的复合控制方法,仿真和试验结果证明该方案在系统的动态品质、鲁棒性和消扰能力等方面具有相当好的效果。     

负载模拟器的DRNN神经网络控制

为了增强负载模拟器的自适应能力以抵抗系统的非线性、时变参数及运动扰动的影响,特提出利用对角回归神经网络(DRNN)与PID的并联进行控制与调节的控制方法。PID保证了系统的初始稳定性,由于神经网络引入了速度信号作为参考输入,使系统具有了很好的自适应消扰能力,减小了多余力的影响。仿真和试验证明了该方法的可行性和有效性,收到了很好的控制效果。     

电液加载系统的多余力抑制方法

电液加载系统是用于评价机械操纵执行部件在施加负载情况下运动性能的负载模拟部件,加载控制的难点是要求加载系统在伴随操纵部件运动的前提下施加载荷谱所对应的期望负载力。为了提高加载系统在位置扰动条件下的加载性能,在对加载系统多余力产生的机理加以分析的基础上,详细论述了现有的多余力抑制方法及特点,以及相关研究成果。     

承载对象参数与多余力关系的研究

本文讨论负载模拟器与不同的承载对象组成新的加载系统时，承载对象参数与影响加载精度的多余力之间的关系，得出了一些有实际意义的结论。     

电液负载模拟器的精确数学模型

建立了电液负载模拟器的精确数学模型,更加深刻地揭示了系统的本质,证明多余力不仅与舵机扰动速度有关,还和扰动加速度有关,在此基础上改进了传统的结构不变性原理。试验证明了复杂数学模型的正确性和对系统消扰方法的指导作用。     

减摇鳍电液负载仿真台前馈补偿解耦控制研究

针对减摇鳍电液负载仿真台加载系统和减摇鳍驱动系统之间的耦合，设计了前馈补偿解耦控制器，以消除多余力。仿真结果表明，该方法对于消除多余力具有较好的效果，能满足系统加载的要求。在考虑伺服阀的动态特性时，该方法比采用结构不变性补偿原理的方法具有更好的补偿效果。     

负载模拟器中的摩擦力及其补偿控制

介绍了利用变增益PID控制方法补偿负载模拟器中摩擦力的方法。分析了负载模拟器系统中的各种非线性问题和摩擦力矩对高精度负载模拟器产生的非常重要的影响，并对摩擦现象进行了建模，提出了变增益PID控制方法对其进行补偿，为含有强摩擦影响的系统综合控制性能的提高提供了一个解决途径，同时和准积分方法进行了对照，实验证明了变增益PID控制方法的有效性和简洁性。     

起落架气动负载模拟系统力矩控制

某型飞机前起落架气动负载模拟采用电液伺服系统 ,针对其本质非线性系统的特点采用反馈线性化将其变为可控的线性系统 ,并导出其最优控制律。文中建立了气动负载模拟系统的数学模型 ,给出了线性化及控制律的求解过程。仿真和实验结果表明 ,对于该系统采用非线性控制方法 ,系统能保证力矩跟踪性能并有效抑制前起操纵引起的多余力矩。     

负载模拟器多余力抑制的探讨

基于结构不变性原理与改进的结构不变性原理，讨论了负载模拟器多余力的一种抑制方法。     

提高电液负载仿真台控制性能的动态补偿及仿真分析

从理论上分析了电液负载仿真台存在多余力矩的特点及其对加载系统控制性能的影响,提出在结构上采用同步补偿、并利用同步马达和加载马达的角速度差进行顺馈的综合动态补偿方案,实现对多余力矩的二次补偿,以提高加载系统的控制性能。在建立数学模型的基础上,进行了计算机仿真,仿真结果表明此方法对克服多余力矩、提高系统的控制性能是有效的。     

力反馈主操作手附加力的补偿策略研究

针对力反馈主操作手的连杆重力、关节摩擦力以及惯性力影响医生真实感知反馈力信息的问题,建立了一套完整的动力学模型。基于力反馈主操作手动力学模型,分别建立了主操作手的重力补偿模型、摩擦力补偿模型以及惯性力补偿模型。通过力补偿控制策略来消除力反馈主操作手本身所具有的重力、关节摩擦力以及惯性力伴随关节运动对反馈作用力造成的干扰,实现了医生的真实力觉感知,从而提高了微创手术的精度。     

正弦力法动态力传感器灵敏度不确定度评定

随着汽车技术的日益发展,动态力传感器在汽车NVH、模态试验中用到的越来越多,一般采用动态法校准.本文依据振动与冲击传感器校准方法,以标准振动传感器为标准器,采用正弦力法校准动态力传感器灵敏度,并计算动态力传感器灵敏度测量值的不确定度,确保量准的准确一致和正确传递.     

气动式反操纵负载模拟器设计

气动式反操纵负载模拟器,以压缩空气或氮气为能源,采用曲柄滑块原理,模拟舵面受到的反操纵气动力负载。首先,根据最大加载力矩和最大舵偏角确定曲柄、连杆长度;其次,确定活塞行程,并根据最大气体压力和最大加载力矩确定活塞有效面积及其他参数;最后,进行活塞速度校核,保证活塞始终处于主动加载状态。以某小功率舵机为例,根据反操纵力矩调节气源输出压力,采集舵偏角反馈信号和扭矩反馈信号,分析舵偏角与扭矩的对应关系。试验结果表明,气动式负载模拟器的试验数据和设计技术指标基本吻合,经数据修正或补偿后,线性度、加载精度等指标均达到设计要求。     

基于摩擦力补偿的气动位置伺服系统的控制研究

针对模糊控制比例方向阀控缸系统存在的稳态误差问题，在分析气缸摩擦力的基础上，提出以压力反馈加摩擦力补偿的办法设计模糊／PPF控制器用于气动位置控制系统中，最终取得了较为满意的控制效果。