题目：双余度电动舵机性能分析及容错控制研究

近年来，余度电动舵机的发展十分迅速并在飞行器上得到了越来越广泛的应用。随着多电/全电飞机的发展，余度电动舵机发挥的作用越来越重要，这就要求舵机系统具有良好的性能。所以对余度电动舵机系统控制策略的研究具有重要意义和实际应用价值。

本文的研究对象为双余度电动舵机，主要对舵机系统的控制策略进行研究。论文首先介绍了舵机系统的结构，得到了在不考虑余度切换过程时可用单通道来研究整个系统这一结论。在此基础上建立了系统的线性模型，并设计了PID控制与复合前馈控制，通过仿真实验验证了所设计的控制策略的有效性。随后介绍了舵机系统中的主要非线性因素，并建立了系统的非线性模型，设计了模糊PID控制器对系统进行控制，取得了很好的控制效果。随后对系统内的摩擦及摩擦补偿控制进行了研究，对Lugre模型进行了描述和分析，并决定选用基于BP神经网络的PID控制来进行摩擦补偿。首先简单介绍了BP神经网络，然后设计了基于BP神经网络的PID控制器对系统进行控制，仿真结果表明控制器起到了良好的补偿作用。最后，对系统余度瞬态切换进行了简单的研究，通过在系统中使用模糊PID算法来使切换过程对系统造成的冲击减小。

研究结果表明，在舵机的线性模型中，传统PID控制和复合前馈控制能够起到良好的控制作用。但是当我们需要考虑非线性因素或进行余度切换时，则需要设计相应的非线性控制方法对系统进行控制，如模糊PID控制和BP神经网络PID控制，以使系统具有良好的性能。