基于积分鲁棒的电液负载模拟器渐近跟踪控制
2017-11-22岳欣姚建勇
航空学报 2017年2期
岳欣, 姚建勇
南京理工大学 机械工程学院, 南京 210094
基于积分鲁棒的电液负载模拟器渐近跟踪控制
岳欣, 姚建勇*
南京理工大学 机械工程学院, 南京 210094
电液负载模拟器(EHLS)是典型的电液力矩伺服系统,存在大量非线性特性和模型不确定性(特别是非线性摩擦),随着对电液力矩伺服系统跟踪性能的要求越来越高,传统线性控制策略很难满足加载系统的高性能需求,迫切需要设计先进的非线性控制策略。针对以上问题,建立了包含连续可微摩擦模型的系统非线性数学模型,基于Lyapunov理论设计了一种误差符号积分鲁棒控制方法。该方法能够克服模型不确定性对系统的影响,在舵机运动干扰作用下实现了系统的渐近稳定性能。实验对比结果验证了该控制方法的优良性能。
电液负载模拟器(EHLS); 连续可微摩擦模型; 鲁棒控制; 非线性控制; 模型不确定性; Lyapunov函数
电液负载模拟器(Electro-Hydraulic Load Simulator, EHLS)的典型应用是对飞行器的舵机位置伺服机构进行加载,在地面模拟舵面在飞行过程中所受到的气动力载荷,从而组成飞控系统的半实物仿真[1-4]。在整个飞行控制系统的半实物仿真过程中,舵机(位置伺服系统)和电液负载模拟器(力矩伺服系统)是在中央仿真计算机的控制下同步工作的,并且电液负载模拟器输出轴通过连接机构被迫与舵机一同运动。舵机系统的运动会给电液负载模拟器施加极强的运动干扰,造成巨大的控制误差,即多余力矩。电液负载模拟器是一个典型的位置扰动型力矩控制系统,它既要能实时跟踪加载要求的载荷谱,并将其施加到主动运动的舵机系统上,又要不受舵机运动的影响。……
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