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原文传递加载控制系统的设计与实现

论文题名：	加载控制系统的设计与实现
关键词：	加载控制系统;工作原理;机械振动;鲁棒性;技术参数
摘要：	加载控制系统用于模拟船舶在航行中舵机所受水阻力的重要装置，它是船舶电液系统半实物仿真系统的重要组成部分。加载控制系统可以产生类似真实舵机运动所受到的阻力，并把阻力加载于控制系统，让整个控制系统处于与船舶在运动中受到相同力的工作状态，这样就可以方便地检测船舶电液系统的性能，可以为船舶的动力系统及定型提供可靠的实验数据，并且具有节省科研经费投入、缩短设计研究周期、试验各种加载模式等优点。因此，加载控制系统在现代各国的国防建设中起到越来越重要的作用。　　本文首先根据加载控制系统的基本结构、工作原理以及系统的技术要求，建立系统的数学模型。然后应用在工业控制领域中广泛采用的结构简单，容易实现的PID控制方法。分析了PID的优缺点，并进行改进，引入了模糊PID控制方法。由于加载控制系统工作时候会引起机械振动，对系统正常工作的稳定性产生干扰。本文从系统机械振动和系统稳定出发，分析了在现实中加载系统消除多余力和提高系统性能的重要作用。基于系统结构不变性特征，研究了几种多余力补偿方法。为了更好地消除多余力，本文结合鲁棒控制的优点来消除多余力。结合常规的PID控制方法，再构造合适的前馈控制器，使控制系统具有鲁棒性。仿真结果显示，该方法能够有效地消减多余力，使系统具有比较良好的跟踪性能。　　最后，本文是根据系统要求，运用一种成熟适合的PID控制方法，结合MATLAB仿真来完成加载控制方案的设计，并进行整个控制系统软件的开发调试工作。调试实验结果以及仿真数据表明该加载控制系统满足了系统设计开发的各项性能指标和要求，它的开发是成功的。
作者：	吴文洪
专业：	检测技术与自动化装置
导师：	余臻
授予学位：	硕士
授予学位单位：	厦门大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文