题目：基于滑模变结构的电动舵机控制方法研究

电动舵机系统是一种高精度的位置伺服系统,对飞行器的姿态控制具有重要影响。与传统的液压舵机和气动舵机相比，电动舵机具有结构简单、体积小、质量轻和易维修等优点，因此得到了广泛的研究[1]。但由于电动舵机功率密度较低，对干扰的鲁棒性弱，因此铰链力矩、非线性机械摩擦以及自身结构参数变化等会对舵偏角控制精度产生很大的影响。滑模变结构控制（variable structure control with sliding mode, VSS）对被控对象的参数变化和外界扰动具备较强的鲁棒性，本文即基于VSS，对电动舵机的控制方法展开研究。

本文研究工作归纳如下：

（1）电动舵机数学建模

对电动舵机的结构组成进行分析，通过数学推导，建立了舵机伺服系统数学模型，为系统仿真和控制算法的设计奠定了基础。

（2）基于VSS的复合控制方法研究

在舵机模型中加入摩擦和干扰力矩模型，设计了基于VSS的舵机控制方法，并与PID控制效果进行对比。针对仿真结果出现的系统抖振现象，在原有VSS算法的基础上加入模糊控制，证明了算法的稳定性。以上控制方法，在模型参数变化时，难以保持精确的控制效果。因此在模糊VSS控制的基础上加入模型参考自适应( )方法，通过 稳定性理论推导出 参数的迭代算法，保证了系统的稳定性。

（3）离散VSS方法研究

设计了舵机的离散VSS控制方法，并在此基础上提出了一种改进的离散VSS控制方法，证明了系统的稳定性，通过仿真研究表明，此方法对系统抖振有着良好的抑制作用。