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飞机直线作动器是在飞机上使用的一种能承受足够载荷的液压设备,该类设备制造完成后应对其进行载荷试验,飞机直线作动器伺服加载系统就是用于直线作动器做特性试验时,给直线作动器施加载荷的控制系统。伺服加载控制器是伺服加载系统的核心,其性能好坏很大程度上决定伺服加载系统的性能。对伺服加载控制器的调试一般都是先在计算机上对模型进行软件仿真然后就直接在实际控制系统中进行调试应用,这种方法会存在较大的风险,一旦控制器出现控制失调,会造成产品的损坏。本文研究伺服加载控制器硬件在环系统仿真方法,通过对伺服加载系统工作情况的仿真,为控制器的研制提供精确的模拟环境,对控制器进行详细的闭环测试,具有很好的实际应用价值。 本文首先根据飞机直线作动器性能试验的加载要求,设计了伺服加载控制器的控制算法,并以工控机和数据采集板卡为硬件平台设计了伺服加载控制器,实现飞机直线作动器性能试验载荷加载的PI控制。 然后分析了加载系统部件的组成与工作原理,分别建立了电液伺服阀、作动器等元件的数学模型,最终建立了伺服加载系统的数学模型,并根据结构不变性原理对伺服加载系统中的多余力进行了前馈补偿。根据建立的加载系统的数学模型,以CompactRIO和LabVIEW为硬件和软件平台完成了伺服加载系统仿真器的设计。 最后,根据加载系统的工作原理将加载控制器与伺服加载系统仿真器连接起来构成闭环,搭建了硬件在环仿真系统,并对系统进行了调试,验证了伺服加载系统仿真器的准确性,确定了伺服加载控制器的参数,对控制器的控制算法进行了仿真验证,完成了控制器性能仿真试验。实验结果表明,本文设计的硬件在环仿真系统可以较好地模拟出伺服加载系统的实际工作情况,为控制器的研制提供精确的模拟环境,达到预先验证控制器控制性能的目的。