線振動臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、幾乎所有慣性導(dǎo)航系統(tǒng)都要在它們的工作時間內(nèi)承受很大的振動。由于飛行制導(dǎo)應(yīng)用的性質(zhì)，這些振動常常伴隨著很高的持續(xù)加速度，正如火箭發(fā)射和返回時所出現(xiàn)的情況那樣。線振動臺是一種能夠模擬高加速度環(huán)境的測試設(shè)備，可以用于擺式加速度計(jì)和陀螺加表的高階誤差項(xiàng)系數(shù)辨識研究。由于是測試系統(tǒng)模型的高階誤差項(xiàng)系數(shù)，要求線振動臺能夠提供高的加速度、高的幅值穩(wěn)定度和高的頻率穩(wěn)定度，難度很大，目前國內(nèi)還未進(jìn)行相關(guān)研究，因此必須要解決執(zhí)行裝置、測量器件和控制技術(shù)在高

2、加速度下應(yīng)用問題。為此，我們展開了對低頻線振動臺關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文就是對低頻線振動臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的初步實(shí)踐總結(jié)。
　　本文首先分析了低頻線振動臺系統(tǒng)的組成，對其主要部件的特點(diǎn)和工作原理進(jìn)行了研究，并根據(jù)參數(shù)要求對主要部件進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。
　　直線永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型是對低頻線振動臺系統(tǒng)進(jìn)行控制的基礎(chǔ)。首先研究了電機(jī)常用坐標(biāo)系、各個坐標(biāo)系的變換原則及各坐標(biāo)系的變換公式，接著推導(dǎo)出永磁直線同步電機(jī)d-q軸模型及推力公式，

3、然后分析了矢量控制的基本思想，并給出直線永磁同步電機(jī)的矢量控制方程。
　　基于前面部分建立的數(shù)學(xué)模型，對低頻線振動臺系統(tǒng)進(jìn)行基本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。低頻線振動臺的基本控制系統(tǒng)是一個三環(huán)控制系統(tǒng)，依據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)，從內(nèi)到外分別對電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)進(jìn)行了控制器的設(shè)計(jì)，根據(jù)仿真圖形可以看出，基本控制系統(tǒng)滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
　　為提高系統(tǒng)對正弦輸入信號的跟蹤性能，本文提出了采用重復(fù)控制器減小系統(tǒng)跟蹤誤差的設(shè)計(jì)方法。首先分析了重復(fù)控制的基