基于双回路控制的电动负载模拟器研究

税洋，尉建利，闫杰

(西北工业大学 航天学院，西安 710072)

基于双回路控制的电动负载模拟器研究

税洋，尉建利，闫杰

(西北工业大学 航天学院，西安 710072)

电动舵机负载模拟器可在实验条件下模拟飞行器飞行过程中舵机受到的空气动力铰链力矩，是半实物仿真的重要设备。在介绍电动负载模拟器研究进展并指出目前伺服系统研究所面临的难题的基础上，以改善系统动态频响为目标，设计基于双回路电机的加载方案并建立双回路系统的数学模型；通过系统仿真，分析系统输出力矩对指令力矩的跟踪能力，验证数学模型的准确性。结果表明：双回路方案有效地抑制了系统多余力，其工作频带在舵机扰动的情况下仍可达35 Hz，为电动负载模拟器提供了一种频带更高、匹配性更好的实现方案。

电动负载模拟器；双回路电机；多余力；高频带；“双十”指标

0 引 言

负载模拟器可在半实物仿真实验中模拟飞行器舵面所承受的气动载荷，测试飞行器舵机系统的性能，其动态性能通常在“双十”指标下进行评价。按驱动装置的不同，负载模拟器可分为电液式和电动式两种，在高精度、高频响等加载领域，电液式负载模拟器已被电动式负载模拟器所取代[1]。

由于负载模拟器相关系统多运用于国防领域，国外可供检索的资料很少。美国的Boeing公司、Carco公司是负载模拟器的主要研究和生产厂家[2-3]；日、法、德等国均围绕负载模拟器开展了各个方面的研究，并设计了符合应用要求的系统及配套的原理样机；……