杨雪松,李长春,延皓,黄静,李竞(北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044)



基于矢量匹配的扰动力矩消除方法

杨雪松,李长春,延皓,黄静,李竞
(北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044)

摘要:随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围(±15 N·m)的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。

关键词:飞行器试验技术;电-液等效法;矢量匹配;位置扰动;幅相辨识

Key words: experimental technology of aerocraft; motor-hydraulic equivalent method; vector matching; position disturbation; amplitude-phase identification

0　引言

电动负载模拟器(ELS)是重要的飞行器飞行控制伺服系统地面测试装备。大力矩、低惯量的电机技术以及驱动技术的发展,为结构简单、益于维护、系统参数稳定、控制灵活的ELS技术进步奠定了基础。

负载模拟器的加载力矩和位置扰动力矩结对出现,早期研究多集中于电-液负载模拟器,例如文献[1]中详细分析了由位置扰动引起的强迫流量引起干扰力矩的这一过程。……