● 摘要
舵机电动加载系统是在实验室件下复现飞行器在空中飞行时舵面所受负载力矩的仿真设备，用以检测和考核舵机系统在实际负载条件下的动态性能、控制精度、系统可靠性等。本文的主要研究对象是以永磁直流力矩电机为作动单元的电动加载系统，该系统用于在无人机地面仿真系统中模拟无人机伺服舵机在无人机飞行状态下所受气动载荷，完成了基于DSP的单通道无人机舵机电动加载系统的相关研究。 多余力矩的抑制是电动加载系统中需要解决的关键问题。论文首先建立了加载系统的数学模型，并在单通道加载模型的基础上分析了加载系统的动态特性。加载系统最为关键也最难解决的问题就是如何减小多余力矩，这也是评价加载系统品质的一个重要的指标，因此如何设计控制策略来减小多余力矩是一个很关键的因素。 针对传统控制方法的缺陷，将经典控制理论与CMAC神经网络相结合，提出了自适应CMAC神经网络的复合控制和新型高斯CMAC复合控制两种策略，将这两种控制策略应用于电动加载系统中，仿真结果表明了控制策略有效地抑制了多余力矩及摩擦等非线性因素干扰，提高了动态性能和控制精度，并增强了系统的稳定性。 论文根据所研究的控制理论给出了实验系统软硬件的详细设计，以TMS320F2812为控制核心，分别从硬件和软件两个方面介绍了整个加载系统的实现，对系统在具体实现过程中存在的工程问题以及解决方法进行了论述。 论文最后给出了系统各项性能指标的测试方法、测试结果以及测试结论。实际测试结果表明系统基本满足设计指标要求。