您好,欢迎来到中国测试科技资讯平台!

首页> 《中国测试》期刊 >本期导读>舵机控制延迟误差分析与补偿方法研究

舵机控制延迟误差分析与补偿方法研究

2873    2017-06-05

免费

全文售价

作者:郭庆伟, 宋卫东, 王毅, 张磊

作者单位:军械工程学院火炮工程系, 河北 石家庄 050003


关键词:舵机控制;延迟误差;半实物仿真;超前控制补偿;结构性延迟补偿


摘要:

舵机的性能对弹体的控制精度产生决定性影响,而受到制造工艺、安装误差等结构因素以及控制算法的影响,导致舵机控制产生延迟误差,影响弹道修正的精度。利用半实物仿真的方法对舵机延迟误差进行分析,从方法误差和结构误差两个方面对延迟误差的影响因素进行阐述,对算法误差、惯性偏差、间隙误差、摩擦等因素的影响机理进行分析;以影响因素为出发点,提出以超前控制补偿角和结构性延迟补偿角对延迟误差进行补偿。通过半实物仿真试验验证,舵机能够很好地跟随控制指令,取得良好的补偿效果,改善控制精度,为下一步的工程应用提供技术支持。


Research on delay error analysis of electromechanical actuator action and compensation methods

GUO Qingwei, SONG Weidong, WANG Yi, ZHANG Lei

Department of Artillery Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China

Abstract: The performance of electromechanical actuator has a critical influence on the projectile control precision. The control delay error due to the influence of structural factors and algorithm such as manufacturing process and installation error makes ballistic correction precision lower. The paper analyzed the actuator action delay with hardware in the loop simulation, elaborated the influence factors of delay error in aspects:method error and the structural error,which include the algorithm error, inertial deviation, gap and friction. Based on the influence factors, the leading control compensation angle and structural delay compensation angle were provided to compensate the delay errors. Based on the hardware in the loop simulation, the actuator can execute control command well and the compensating effect is good and the precision is also improved, which can provide technology support for the next engineering application.

Keywords: actuator control;delay error;hardware in the loop simulation;leading control compensation;structural delay compensation

2017, 43(5): 127-131  收稿日期: 2016-11-15;收到修改稿日期: 2016-12-28

基金项目: 中国博士后科学基金(2013M542454);十二五装备预先研究项目(9140A05040114JB34015)

作者简介: 郭庆伟(1988-),男,山东东平县人,博士研究生,研究方向为弹箭外弹道理论与应用。

参考文献

[1] 杜韩东,曹红松,赵捍东,等. 单组舵控火箭弹控制能力及精度研究[J]. 弹箭与制导学报,2011,31(2):157-160.
[2] GANDER T J. Homing alone-the autonomous projectile[J].Armada International,2000,24(1):16-20.
[3] 史金光,王中原,刘巍,等. 简易修正控制力技术研究[J].弹道学报,2006,18(1):14-17.
[4] 史丽楠,符文星,闫杰. 导弹舵机非线性因素对高精度姿态控制影响的研究[J]. 飞行器测控学报,2010,29(1):55-59.
[5] 张开敏,余久华. 舵机结构非线性因素建模与影响研究[J].航空兵器,2013(4):48-53.
[6] 许超,石德平,高庆丰. 电动舵机动力学与旋转导弹转速关系研究[J]. 现代防御技术,2015,43(2):29-35.
[7] 赵军民,何亚娟. 基于Matlab/Simulink的弹道仿真模块化设计[J]. 弹箭与制导学报,2007,27(1):147-153.
[8] 毕艳超,姚晓先,宋晓东,等. 双通道控制旋转导弹的舵机控制研究[J]. 弹箭与制导学报,2014,34(2):25-29.
[9] 李友年,陈星阳. 舵机间隙环节对控制系统的影响分析[J].航空兵器,2012(1):25-28.
[10] 杨育荣,王建琦,李友年. 空空导弹舵机性能分析方法[J].弹箭与制导学报,2012,32(5):57-60.
[11] 潘大夫. 电动舵机系统建模及控制算法[J]. 四川兵工学报,2013,34(9):1-4.