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1绪论 1

1.1未来战斗机对机载作动系统的要求 1

1.2未来战斗机液压作动系统的主要发展方向 2

1.3液压节能技术的发展概述 5

1.3.1液压系统效率分析 5

1.3.2液压系统节能措施 6

1.3.3机载液压系统节能技术 6

1.4功率电传机载作动系统的研究现状 10

1.4.1功率电传作动器设计研究计划 10

1.4.2EPAD研制的三种典型的作动器 10

1.4.3国外研究机构的研究现状 12

1.4.4国内研究现状及关键技术 14

参考文献 16

2智能泵结构形式及实现模式研究 23

2.1机载液压系统对智能泵源提出的要求 23

2.2智能泵与飞控系统的关系 26

2.3智能泵结构形式选择 29

2.3.1智能泵主要结构形式 29

2.3.2智能泵结构方案 31

2.4智能泵实现模式 34

2.4.1排量调节模式 34

2.4.2转速调节模式 35

2.4.3转速—排量复合调节模式 36

2.5智能泵源试验系统的总体方案 37

2.6本章小结 40

参考文献 41

3驱动系统结构及其静动态特性分析 43

3.1泵源驱动系统的形式 43

3.2智能泵源驱动系统方案 45

3.2.1泵控液压马达速度伺服系统 46

3.2.2阀控液压马达速度伺服系统 48

3.2.3阀泵联合控制液压马达速度伺服系统 51

3.2.4方案比较 54

3.3电液速度伺服系统静态特性分析 55

3.3.1串联阀控液压马达速度伺服系统 55

3.3.2并联阀控液压马达速度伺服系统 60

3.4电液速度伺服系统动态特性分析 65

3.4.1串联阀控液压马达速度伺服系统 65

3.4.2并联阀控液压马达速度伺服系统 72

3.5电液速度伺服系统静动态特性比较 79

3.6本章小结 81

参考文献 81

4功率电传作动系统方案研究及系统建模仿真 84

4.1电机—泵复合控制作动器的建模 84

4.1.1无刷直流电机的建模与仿真 84

4.1.2变量泵伺服变量机构的建模及仿真 89

4.1.3电机—泵复合控制作动系统的建模 93

4.2电机—泵—阀复合控制系统的数学模型建立及理论分析 94

4.2.1电机—泵—阀复合控制并联式作动系统的组成及工作原理 95

4.2.2电机—泵—阀并联式复合控制作动系统数学模型的建立 96

4.2.3电机—泵—阀并联式复合控制作动系统的仿真研究 98

4.3本章小结 105

参考文献 106

5电机—泵复合控制作动系统的相乘非线性研究 107

5.1非线性控制方法 107

5.1.1非线性控制的古典方法 107

5.1.2非线性的现代控制方法 108

5.2非线性系统的线性化和最优二次型基本理论 111

5.2.1非线性系统的线性化理论 111

5.2.2最优控制的基本理论 115

5.3基于反馈线性化的最优控制在电机—泵复合控制作动系统中的应用 118

5.3.1电机—泵复合控制系统的仿射非线性方程建立 119

5.3.2仿射非线性系统的相对阶、线性化和零动态 121

5.3.3反馈控制器的设计及其稳定性 125

5.3.4运用二次型设计状态反馈控制器 128

5.3.5系统仿真 129

5.4本章小结 131

参考文献 131

6电机—泵复合系统的协调控制 134

6.1粒子群优化算法的基本理论 135

6.1.1算法思想 135

6.1.2PSO算法的收敛性分析 139

6.1.3PSO算法流程 140

6.1.4基于MATLAB的算法流程 140

6.1.5PSO算法的应用 144

6.1.6实例 145

6.2PSO算法的改进 147

6.3电机—泵复合系统的协调控制 150

6.3.1电机—泵复合系统的模糊控制 150

6.3.2电液复合系统的建模 151

6.4粒子群算法优化电液复合作动系统 154

6.4.1适应度函数 154

6.4.2约束条件 155

6.4.3PSO算法步骤 155

6.4.4仿真分析 156

6.5基于粒子群算法的电机—泵复合控制作动系统的PID控制 157

6.5.1PID控制 157

6.5.2适应度函数的选取和PID参数范围的确定 159

6.5.3MPSO算法 161

6.5.4仿真分析 164

6.6本章小结 165

参考文献 165

7自适应模糊滑模变结构控制 170

7.1引言 170

7.2传统滑模变结构控制的理论基础 170

7.2.1线性变结构系统的一般性质 171

7.2.2设计变结构控制的基本步骤 173

7.2.3变结构控制中实现到达条件的趋近律 173

7.2.4多输入线性变结构系统的递阶控制 175

7.2.5变结构控制中切换函数的设计 176

7.2.6自由递阶控制及其简化 178

7.3自适应模糊滑模变结构控制 180

7.3.1滑模变结构控制中的抖振及减抖措施 180

7.3.2变结构控制的控制过程分析 185

7.3.3模糊趋近律 188

7.3.4模糊滑模变结构控制 195

7.4本章小结 198

参考文献 199

8模糊滑模变结构控制泵阀并联作动系统的研究 201

8.1引言 201

8.2基于自适应模糊滑模变结构控制器的设计 201

8.2.1电机—泵—阀并联式作动系统的线性化复合 202

8.2.2建立系统的跟踪偏差状态方程 203

8.2.3切换函数的设计 204

8.2.4控制向量的设计 205

8.2.5主要给定参数的确定 206

8.2.6结合棒棒控制的变结构控制 206

8.3模糊变结构控制算法在电机—泵—阀复合控制并联式作动系统中的仿真研究 207

8.3.1模糊变结构控制算法设计 207

8.3.2模糊变结构控制算法说明 209

8.3.3电机—泵—阀并联式作动系统的仿真 211

8.3.4电机—泵—阀复合控制并联式作动系统的控制权值动态校正仿真研究 215

8.4本章小结 218

参考文献 219

9基于PXI总线的电机—泵复合控制实验研究 221

9.1实验系统的设计 221

9.1.1技术参数依据 221

9.1.2实验台原理图 222

9.1.3主要元件的参数选取 222

9.1.4油源系统 224

9.1.5实验测试项目 225

9.2加载系统 227

9.2.1工作原理 227

9.2.2加载系统的控制 227

9.3虚拟仪器的概述 228

9.3.1虚拟仪器的概念 228

9.3.2虚拟仪器的构成及分类 229

9.4测控系统组成 232

9.4.1测控系统硬件 232

9.4.2测试系统软件 234

9.5虚拟仪器控制面板的设计与实现 237

9.6在LabVIEW中构造复杂多任务应用程序 238

9.6.1测试系统中常见的线程及其关系 238

9.6.2LabVIEW上复杂多任务的实现 240

9.7LabVIEW中高精度软定时器的实现 241

9.7.1VC中定时器的实现方法 242

9.7.2在LabVIEW中使用高精度定时器 243

9.8虚拟仪器中采样数据的预处理 243

9.8.1软件调零 243

9.8.2刻度标定 244

9.8.3标度变换 245

9.9虚拟仪器中的数据管理 247

9.9.1测试系统中的数据管理 247

9.9.2基于数据库管理的虚拟仪器系统 248

9.10虚拟仪器测试系统的抗干扰设计 249

9.10.1抗干扰设计应采取的措施 249

9.10.2接地 250

9.10.3软件抗干扰设计 252

9.11基于PXI总线的测控系统误差 257

9.11.1直接测量结果误差 257

9.11.2误差合成的基本公式 258

9.12电机—泵复合控制的仿真与实验结果 259

9.12.1电机—泵复合控制的仿真结果 259

9.12.2电机—泵复合控制的实验结果 260

9.13本章小结 264

参考文献 264

附录 参数符号表 266