基于复合控制的飞机舵机伺服系统动态仿真

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1、第33卷第1期计算机仿真2016年1月文章编号：1006—9348(2016)01—0077—04基于复合控制的飞机舵机伺服系统动态仿真谭成午。张桂香，刘福建(湖南大学机械与运载工程学院，湖南长沙410082)摘要：飞机舵机系统是一个液压伺服系统，由于液压伺服系统具有非线性和不确定性，普通的控制方法难以达到较好的控制效果。为了提高舵机控制器的控制效果，改善液压舵机系统综合性能，提出一种CA—CMAC与模糊PID并行控制方法用于飞机舵机控制系统。利用Simulink平台进行建模仿真，并与传统的PID和PID与CMAC并行控制方法进行对

2、比。仿真结果表明．cA—CMAC与模糊PID并行控制方法据有更好的控制效果，大大减少了系统响应时间。改进方法结合了CMAC与模糊PID的优点。提高了液压舵机伺服系统的综合性能。关键词：神经网络；信度分配；复合控制中图分类号：TP391．9文献标识码：BDynamicSimulationforTailplaneActuaterServoSystembyCompoundControlTANCheng-wu，ZHANGGui-xiang，LIUFu—jian(CortegeofMechanicalandVehicleEngineering

3、，HunanUniversity，Changsha410082，China)ABSTRACT：AsahydraulicseiTosystem，thetailplaneactuatorservosystemcombinesthefeaturesofnonlinearityanduneertainity，anditwillbedifficulttOhaveabettereffectwithgeneralcontrolmethods．Inthispaper，wepro-posedacontrolmethodcombiningCA-CMAC

4、withfuzzyPID，andapplieditinthetailplaneactuatorcontrolservosystem，toimproveeffectsofthecontrollerandpromotescomprehensivefunctionsofhydraulicactuatorsystems．Theresultofsimulationshowsthat，withthemodelingandsimulationofsimulink，themethodhastheadvantagesofbothCMACandfuzz

5、yPID，andpromotescomprehensivefunctionsofhydraulicactuatorsystems，incomparisonwiththetranditionalPIDandCMAC—PIDcontrolmethod．KEYWORDS：Neuralnetwork；Creditassignment；Compoundcontrol1引言某型飞机平尾舵机操作系统为无回力液压助力操作系统．用来实现飞机的人工俯仰操纵和自动驾驶仪的俯仰控制．以便使飞机做纵向运动或保持纵向平衡。飞机舵机系统是一个液压伺服系统，而由于

6、液压伺服系统具有非线性和不确定性，普通的控制方法难以达到较好的效果。本文针对舵机伺服控制系统对控制性能的要求，提出一种CA—CMAC与模糊PID并行控制方法用于飞机舵机控制系统，利用simu．1ink完成舵机伺服控制系统的动态仿真，并取得了较好的效果。2液压舵机伺服系统建模某型飞机液压伺服系统主要是由小舵机部分、综合摇臂、液压作动筒部分等几个部分组成。整个液压舵机伺服系收稿日期：2015—03—24统可以建立成如图1所示的系统结构方块图。图1液压舵机伺服系统结构图懿为外回路伺服放大器增益，墨为内回路伺服放大器增益，B为电液伺服阀，％

7、为舵机作动筒，恐为综合摇臂，墨为平板阀开度梯度，％如为平板阀流量增益，吼为大作动筒，％。为内回路反馈传感器解调放大器，K。为校正传感器对内回路的影响系数，K。为内回路反馈传感器输出梯度，K。为大作动筒反馈传感器解调放大器，^≮为大作动筒反馈传感器输出梯度⋯。2．1电液伺服阀传递函数液压舵机的工作频段一般是在0～20Hz。因此，伺服阀一77—的动态响应可以简化为用一个惯性环节表示。器S=击TosS1㈩气()y+”7式中：％。，为电液伺服阀的流量增益；To。，为电液伺服阀的时间常数。查找相关资料可以得到Ko。，=2333mm3·s～-m

8、A～，％。，=0．00245s，由此电液伺服阀的传递函数为眄=葶衔=丽2333(2)2．2作动筒传递函数‘2·3】根据流量平衡可得动作筒的传递函数为(3)式中：由于未舞很小，可以忽略不计。K‘‘By／lt为总弹性系数(c／7／,5／k