基于自适应逆控制的储能舵机技术研究

针对扭簧储能的特点,首次将储能弹簧应用于旋转弹电动舵机,进行储能舵机特性和控制研究。通过建立储能舵机动力学模型,对比分析了储能舵机与常规电动舵机的功耗,以及舵机对象特性的改变对系统输出性能的影响。结果表明,储能舵机的功耗较小,但储能舵机在相同的输出功率下需要进行指令修正。采用最小均方(LMS)算法辨识对象逆模型,结合旋转弹指令输入特征,实现了基于自适应逆控制算法仿真研究。仿真表明基于自适应逆控制的储能舵机无需修正指令即可获得与常规舵机相同的输出性能。自适应逆控制算法通过DSP芯片实现,试验结果表明基于自适应逆控制的储能舵机具有很好的跟踪性能,有效地避免了对象特性改变对输出性能的影响。

关于新一代旋转导弹舵机储能优化仿真设计

新一代旋转导弹双通道控制方案电动舵机功耗较大,储能舵机系统具有低功耗的优势,目前研究并未考虑实际工况。基于舵系统模型,结合实际工况中弹旋频率变化,分析储能舵机相比于传统舵机的功耗优势。重点研究舵系统传动效率对储能舵机影响,优化仿真设计储能弹簧的弹性系数。研究结果表明,储能舵机工作频率大于弹旋频率的0.707倍时,消耗功率低于普通舵机。储能舵机工作频率为弹旋频率时,消耗功率仅为普通舵机的21.8%。在实际应用中,若传动效率为η,储能弹簧的弹性系数应为弹旋频率的1/η^(1/2)倍。