题目：电动负载模拟器的控制策略研究

电动负载模拟器是在地面实验室条件下模拟导弹等飞行器舵面在飞行过程中受到的空气阻力情况，完成整个飞行控制系统的半实物仿真，实现对舵机系统性能的检测。 本电动加载系统由直线加载和旋转加载两部分组成，分别针对直线舵机和旋转舵机加载，取消中间的连接装置直接刚性相连接，提高了系统的加载精度。直线加载以PWM脉宽调制信号驱动的无刷交流电动机作为执行机构，通过力传感器构成力反馈，形成力闭环控制；旋转加载系统以PWM脉宽调制信号驱动三相同步交流力矩电动机，通过力矩传感器构成力矩反馈，形成力矩闭环控制，同时用无刷交流电动机给加载系统施加测向力。上位机采用Windows+RTX构架实现在PC机上的实时操作系统，完成控制算法和提供友好人机交互界面，负责加载参数的设定和实验数据的处理及其分析。 电动加载系统中多余力和变频器及其电机产生的高次谐波对加载精度影响很大，因此从电机机械特性入手分析了电动负载模拟器中多余力产生的机制，并通过建模Simulink仿真找出了抑制多余力有效算法；同时在电网进线和变频器出线采用各种滤波隔离方法及其接地措施，有效的除去了电网和变频器对系统的干扰。根据电动加载系统的特点，引入了参数自整定的模糊PID控制算法。仿真结果表明:输出能够很好的跟踪系统给定值。 论文对加载系统总体硬件结构介绍后，对系统软件设计进行了详细说明。电动负载模拟器要求具有较高的实时控制性，Window操作系统一般不能完成实时控制要求，论文采用了Windows+RTX设计实时系统的方法，RTX采用扩展硬件抽象层为Windows安装实时子系统(RTSS),软件系统由RTSS和Win32进程组成。RTSS进程采集执行机构所需的控制信息，然后通过控制算法算得控制对象的控制指令，并由DA板卡转换成物理量送给控制器；Win32进程完成对加载过程有用数据的录入、存储、通信、显示和分析等。利用NI的LabWindows/CVI计算机测控领域的虚拟仪器开发平台实现了系统的友好人机界面。 最后，论文根据实验的结果，总结了实验中遇到的各种实际问题，以及解决措施，对以后电动负载模拟器的实际研制奠定了基础。