论文摘要：大型卧式电液伺服转台关键技术研究

高精度大型卧式电液伺服转台是具有重大经济价值和国防战略意义的高、精、尖仿真试验设备，在卫星、飞机、导弹、舰艇和鱼雷等武器系统的研制过程中起着极其重要的作用。由于研制周期长、造价高、场地要求高、控制复杂等因素使其较之其它类型转台的研究难度大大增加。因此，进行深入研究，提高它的动/静态特性是一项具有重要理论意义和工程价值的研究工作。 论文针对北航研制的大型三轴卧式电液伺服转台高性能液压油源系统、高精度恒压控制、转台中框低速控制以及转台外框双马达同步控制等关键问题进行了全面的分析与讨论： 1）论文采用高效节能与模块化的转台油源设计方案，提出了由高精度比例减压阀、比例溢流阀和压力开关组成的恒压油源系统，使得转台油源满足高效率、低能耗、恒压力的设计要求；在油源系统的仿真分析中，采用了伺服机构－油源－负载（Servo-Oil-Load）一体化仿真概念，综合而全面地分析了整个油源系统，证明了转台油源设计的正确性。 2）设计了基于压力反馈的数字化油源压力测控系统；通过试验与理论分析得出转台液压马达摩擦、负载干扰和比例电磁铁磁滞与油源压力脉动之间的复杂关系；在此基础上提出采用模糊神经网络（FNN）进行高精度双比例主动压力调节的控制算法，通过实际试验验证，FNN控制器有效减小了油源压力波动，提高了压力控制精度。 3）论文通过对转台中框角度、角速度、角加速度和压差传感器的仿真比较设计出中框测控系统硬件；在对影响转台中框低速精度的主要因素：马达摩擦力矩、外框耦合干扰和伺服阀分辨率等进行详细分析的基础上，设计了基于线性自回归积分滑动平均模型（CARIMA）的广义预测控制器和基于非线性自回归平均滑动模型（NARMAX）简化的NARMA-L2双神经网络预测控制系统的控制方案，通过实际转台系统的试验证明了预测控制方法具有准确的非线性辨识能力和精确的低速运动控制能力。 4）由于转台外框使用双阀控液压马达同步驱动，同步误差是引起框架性能降低的重要因素，论文根据转台同步控制的特点设计了基于模糊控制和模糊神经网络的“等同同步”与“主从同步”的角速度内环同步控制方法，并对两种方法进行了比对分析；同时对外框的角度外环反馈系统，开发了自适应滑模跟踪控制器、模糊神经网络控制器和基于多变量解耦的Hammerstein预测控制系统进行双闭环控制。通过跟踪在不同周期与幅值下正弦与三角形波的外框角度和双马达角速度的结果比对试验，这些控制方法对转台外框这一多变量非线性系统具有良好的控制能力。 论文进行了大量的试验研究，对上述控制方法都进行了详细的实际试验验证，证明了控制方案的可行性。