电动加载系统复合控制方法研究

【摘要】电动加载系统在航空航天、工业生产和科学研究等领域有广泛的应用价值。加载系统的高性能主要表现在对指令转矩的快速、精确的跟踪，以及对承载对象运动引起的多余力矩的抑制和补偿上。多余力矩是一种力矩和位置的耦合产生的强位置干扰，严重影响了系统的控制性能，使系统无法精确跟踪参考输入指令。由于多余力矩的产生和系统本身的非线性和不确定性，传统的控制策略难以对其进行有效的抑制。因此，为提高系统的性能，进行加载系统的先进控制策略研究是非常必要的。通过分析电动加载系统的组成结构和工作原理，推导各部分的传递函数，得到了电动加载系统的数学模型。为了抑制系统多余力矩的干扰，根据PID控制器三个参数的特性，设计了模糊自整定PID控制器。通过MATLAB进行仿真实验，系统的输出转矩能够跟踪给定输入转矩，并且稳态误差降低了一个数量级，因此提高了系统的控制性能。最后，为了使系统误差经过多个周期后逐渐减小，引入了复合控制器，将模糊自整定PID控制器和重复控制器并联构成复合控制器来提高系统的控制精度。仿真结果表明，该方法可以更有效的减小跟踪误差，提高了系统的控制精度。
【作者】段向东；
【导师】贾建芳；
【作者基本信息】中北大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】电动加载系统；多余力矩；模糊自整定PID；重复控制；复合控制；

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