航天供配电系统舵机负载浪涌抑制策略研究

随着航天器供配电系统的快速发展,大功率机电负载的使用逐渐增多,对其负载供电品质的要求也日益严格。针对高压大功率舵机负载工作状态变化大、要求响应快、动态指标高,导致机电舵机负载在工作过程中会频繁出现换向、加减速的工作特点,对电动舵机高速制动过程中产生的反灌能量进行供配电系统影响分析,提出供配电系统反灌浪涌抑制策略,提升供配电系统供电可靠性,确保航天器飞行任务中舵机负载的全程可靠运行。     

滑模变结构控制在电动舵机上的应用研究

根据电动舵机工作原理,推导了电动舵机的数学模型,电动舵机控制中采用滑模变结构控制。仿真结果表明：与传统比例积分微分（PID）控制相比,基于滑模变结构控制的电动舵机的快速性、抗负载能力、抗干扰和鲁棒性等有较大改善。     

某导弹舵机角位移的测量

某导弹舵机角位移测量采用自动控制理论闭环系统设计方法，在地面进行模拟飞行和发射时，通过地面计算机向惯性组合施加激励信号，模拟导弹在空中飞行的姿态角，使弹上控制系统驱动舵机工作；地面计算机再通过舵机角位移的测量电路，测量舵角位计敏感的舵偏信号，检验舵机偏转极性的正确性，舵机偏转角的准确性，以及舵机在武器系统中偏转运动的协调性。用地面模拟飞行试验方法，达到了测试全武器系统的目的。     

某型舵机放大器电老炼模拟负载方案论证

通过对舵机放大器电老炼各类负载进行权衡论证,研究出功率电阻与电感串联的模拟负载。经过方案论证和充分的试验,设计特定的激励信号,对该方案不断地优化和完善,最终基本模拟了电机特性。证明该方案可最大限度地模拟了实际负载电机的工作特性,更适合本单位目前的批生产状态。     

一泵带两舵能源一体化舵机

根据某型号导弹舵舱的结构特点，从舵机的舵舱中的结构布局入手，提出了用一套能源带 两个舵面的方案，并针对由此所带来的两回路之间相互干扰问题的产生原因及解决办法进行了分析，在此基础上提出适用于一泵带两舵的液压控制方案，并介绍了一泵带两舵能源一体化舵机所达到的主要技术指标。     

基于H_∞控制理论的电动负载模拟器多余力矩抑制

为抑制由舵机主动运动产生的多余力矩以实现负载台的恒力矩加载,基于理论建模和频响辨识建立了系统数学模型,用H∞控制方法抑制多余力矩,设计了H∞控制器。仿真和实验结果证明此种抑制多余力矩方法有效。     

某型液压伺服机构抗反操纵能力分析

文中定性分析反操纵力矩作用下舵系统的工作原理，通过数字仿真，定量计算一体化能源舵机系统的反操纵能力。     

电动直线舵机方波加载系统研究

研究对象为以永磁直流电机为作动单元的电动负载模拟器,研究目的在于寻找一 种控制算法能够使该系统能够尽可能真实地模拟某型电动直线舵机在实际工作过程中所受到 的力。首先建立了电动加载系统的数学模型,然后在Matlab环境下分析了系统的动态特 性,并且根据系统的实际工作条件进行了仿真,作为实际控制系统算法的设计根据,最后提 出了PID控制加指令前馈的控制方案,并且在VC+〖KG-*2〗+编程环境下完成加载系统实际控 制软件的 编写。通过对直线舵机实物测试,完全达到了系统的控制性能指标要求,说明该控制算法能 够有效地应用于电动直线舵机方波加载系统中,具有较高的工程实践价值。     

基于某型号飞控半实物仿真试验变加载模拟技术的研究

变加载模拟系统是航天型号半实物仿真环节中非常重要的一环,本文通过变加载试验,探讨了在使用弹上实物运行真实弹道的情况下,变负载模拟器代替不同梯度传统钢板加载的可行性。实现了传统钢板加载不能实现的反向加载和实时可变加载,证明了实时可变加载对于控制系统的可行性。分析了加载系统在不同加载情况下对舵机系统线位移和舵轴外端角位移的影响,为今后舵机系统舵轴外舵面位移控制的进一步研究提供了一种试验手段,具有较大的参考价值。     

永磁同步电动舵机系统滑模变结构控制器设计

针对电动舵机系统,建立表贴式永磁同步电机(SPMSM)矢量控制模型。设计基于指数趋近律的滑模变结构控制器,并在此基础上进行抖振抑制。利用变指数趋近律滑模控制器与比例-积分-微分(PID)控制器相结合,设计组合控制器,既可最大程度地发挥滑模变结构控制的快速性与鲁棒性,又可利用PID控制的优势减小系统最后的抖振。最后,通过与基于指数趋近律的滑模控制器进行仿真对比,验证组合控制器对电动舵机系统抖振的抑制效果。仿真结果表明:设计的组合控制器将系统静差减小了85%,并基本消除了滑模末端的抖振。     

基于自适应逆控制的储能舵机技术研究

针对扭簧储能的特点,首次将储能弹簧应用于旋转弹电动舵机,进行储能舵机特性和控制研究。通过建立储能舵机动力学模型,对比分析了储能舵机与常规电动舵机的功耗,以及舵机对象特性的改变对系统输出性能的影响。结果表明,储能舵机的功耗较小,但储能舵机在相同的输出功率下需要进行指令修正。采用最小均方(LMS)算法辨识对象逆模型,结合旋转弹指令输入特征,实现了基于自适应逆控制算法仿真研究。仿真表明基于自适应逆控制的储能舵机无需修正指令即可获得与常规舵机相同的输出性能。自适应逆控制算法通过DSP芯片实现,试验结果表明基于自适应逆控制的储能舵机具有很好的跟踪性能,有效地避免了对象特性改变对输出性能的影响。     

空间核动力平台电力管理系统的设计

空间核动力平台是一种全新的电源推进一体化航天器,其电力系统具有三相交流输出、工况多且复杂、母线电压体制多等特点。为了解决空间核动力平台负载供电诸多难题,通过对系统功能、负载类型、母线体制、组成配置、工作模式、控制机制等方面论证分析,提出了一种新型空间核动力平台电力管理系统架构。其中,变配电系统从硬件实现角度解决了基于布雷顿热电转换系统输出为负载稳态供电问题,自主控制系统从软件控制角度解决了主能源、辅助能源等多能源间流动控制以及负载暂态匹配问题,这为未来空间核动力平台电力管理系统研究工作奠定了基础。     

基于自抗扰控制的导弹电液舵机系统研究

针对导弹电液舵机伺服系统中的高非线性、模型参数时变性等复杂因素,首先建立了 舵系统的数学模型,将负载变化和不确定性扰动视为一个综合总扰动项,然后利用扩张状态 观测器（ESO）对其进行观测和补偿,并基于自抗扰控制（ADRC）技术设计了一个不依赖于 数学模型的控制器。采用该方法设计的控制器不仅能满足系统对快速性和稳态精度的要求, 而且有效抑制了负载变化和不确定性扰动对系统的影响。仿真结果表明系统有较强的鲁棒性 和适应性,验证了该控制方案的可行性和有效性。
     

电磁式舵机的驱动设计试验与仿真

针对一种电磁式舵机,基于虚拟仪器技术设计了相应的测试系统,对舵机的动态性能进行了测试分析。考虑到铁磁阻的非线性和漏磁通的分散性,本文采用磁路微分法建立了舵机电磁铁的数学模型,对其动态特性进行仿真分析。结果表明:舵机的性能满足系统设计要求。试验结果与仿真结果基本一致,仿真计算可以用于舵机性能的优化与分析。     

某型号液压舵机特性参数的设计计算

该液压舵机由作动筒、电液伺服阀和反馈电位器组成，是某型号自动驾驶仪完成稳定和控制的执行机构。本文介绍了液压舵机设计依据的主要参数，液压舵机各参数的计算公式，并算出各参数的值。证明该液压舵机的特性参数能满足总体要求。     

基于双幂次趋近律的终端滑模舵机控制器设计

针对电动舵机系统的快响应鲁棒控制问题,提出了一种基于双幂次趋近律的全局非奇异终端滑模控制方法.首先,建立了舵机系统的数学模型,将气动干扰和摩擦建模为有界扰动;其次,根据系统模型构建非奇异终端滑模面,结合双幂次趋近律设计舵机控制器,从而保证滑模面的固定时间可达性,充分利用滑模控制方法的鲁棒性和不变性,并提高舵机系统的响应...     

导弹电动舵机系统的可靠性设计和预测

本文针对导弹电动舵机系统，应用我们提出的系统可靠性最优化设计方法，在给定系统总可靠度、各分系统费用配额和质量配额的条件下，设计舵机各部分的可靠度，首先建立基于相对对数可靠度概念的系统可靠性数学模型，确定了舵机各部分的相对可靠度与相对费用、相对质量及舵机系统级数之间的关系，应用极大值原理，通过数值求解，得到舵机各部分的可靠度。最后，对实际舵机各部分进行可靠性预测。预测结果与设计结果相一致，这说明本文提出的这种可靠性设计方法是成功的，具有普遍应用价值。     

用VB4．0开发能源舵机静态测试系统软件

在舵机的研制生产过程中，要对舵机的许多特性进行测试，其中静态性尤为重要。通常的测试方法是：给定舵机一串阶跃信号（方波信号）作为舵机的激励源，让舵机响应阶跃信号，同时实时记录舵机的响应过程，并对响应过程的信号数据进行分析，得出静态舵偏及其最大响应速度，由于WINDOWS开发系统（VB4．0）诸多优点，WINDOWS环境下测控软件开发应用有许多优点，如开发速度快，数据处理直观方便，可利用的工具库丰富等，介绍了用VB4．0开发控制软件的方法和体会。     

一种基于二维卷积神经网络的舵机故障检测方法

针对卷积神经网络对一维舵机数据特征提取不充分,本文提出将一维数据升级为二维数据,采用二维卷积神经网络对舵机故障进行智能检测。首先将一维数据首尾对称排列组成矩阵形式的二维数据,拓宽感受野,增加数据量,打破了空间局限性,避免了数据特征提取不充分,使特征提取具有全局性;其次构建了局部特征学习模块,该模块包含一个卷积层,一个Batch Normalization (BN)层,和一个ReLU激活函数,用于学习数据相关性。最后利用该模型实现对舵机数据的处理,从而实现舵机的智能故障检测。实验结果表明,该模型的准确度高达99.53%,效果优于其他的常用模型,证明了二维卷积神经网络应用于舵机故障检测的可行性。     

基于Simulink的导弹电液伺服舵机数学建模仿真

在导弹武器系统设计与分析的过程中，获取较为精确的导弹舵机数学模型是非常重要的一项基础性工作。利用MATLAB软件Simulink工具，构建了某导弹电液伺服舵机的数学模型并且进行了数学仿真，仿真结果是令人满意的。