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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种参数不匹配油门伺服系统的时滞控制方法，包括：构建油门伺服系统的数学模型；基于所述油门伺服系统的数学模型，设计控制器并获取控制器参数，进行在线识别，基于所述在线识别结果完成对油门伺服系统的时滞控制。本发明在实际时滞参数大于或小于理论设计时滞参数时都有良好的校正效果，使控制系统能够在系统模型不精确时也能顺利工作，具备了更强的鲁棒性和适应性。

主权项：1.一种参数不匹配油门伺服系统的时滞控制方法，其特征在于，包括：构建油门伺服系统的数学模型；基于所述油门伺服系统的数学模型，设计控制器并获取控制器参数，进行在线识别，基于在线识别结果完成对油门伺服系统的时滞控制；构建所述油门伺服系统的数学模型，包括：将实际油门伺服系统简化为双操纵系统模型，基于简化后的双操纵系统模型构建所述油门伺服系统的数学模型，其中，所述双操纵系统模型包括油门杆驱动部模拟子模型和油门杆驱动部的负载力矩子模型；所述油门伺服系统的数学模型为： Vemf1＝Kb1ω1 Td1＝F2-F1r1F1＝F3，F2＝F4F1-F0＝kθ2r2-θ1r1F2-F0＝kθ1r1-θ2r2Td2＝F4-F3r2θf＝Kθ1θ1，Tf＝Kt2Td2式中，Ua1为油门杆驱动电压，Va1为Ua1经放大器后的电压，kpwm1为放大器系数，i1，R1及L1分别为电枢的电流、电阻及其电感，Vemf1为电枢转子运行产生的反电动势，Kb1为反电动势与转子转动角速度的比例系数，ω1为转子转速，T1为电机的电磁转矩，Km1为电磁转矩与电流i1的比例系数，Kf1为负载阻尼系数，J1为负载转动惯量，为转子加速度，Td1为发动机操纵系统产生的阻转矩一，F0为钢索预紧力，F1，F2，F3和F4分别为钢索张力，k为弹性系数，r1为油门杆电机负载等效半径一，θ1为油门杆电机负载转过的角度一，r2为油门杆电机负载等效半径二，θ2为油门杆电机负载转过的角度二，Td2为发动机操纵系统产生的阻转矩二，θf为角度编码器反馈的角度，Kθ1为反馈角度θf与油门杆转动角度一θ1的传递系数，Tf为扭矩传感器反馈的力矩，Kt2为反馈力矩Tf与发动机阻转矩二的传递系数；所述控制器参数包括控制器传递函数Wcs，被控对象的实际传递函数实际时滞环节识别所得的实际时滞参数基于所述在线识别结果完成对油门伺服系统的时滞控制，包括：基于所述在线识别结果，获取时滞的理论值；当实际时滞参数与所述时滞的理论值不匹配时，采用改进型Smith预估器，通过PD控制器，将输入通过实际模型部分的输出以及输入通过控制器部分的输出之间的误差超前反馈至控制器，计算油门伺服系统的闭环特征方程，获得识别器参数，当所述识别器参数满足预设关系时，确定控制条件；所述油门伺服系统的闭环特征方程为： 式中，Ds为系统的闭环特征方程，Gcs为控制器的传递函数，Gps为被控对象的传递函数，为实际的时滞环节，为根据在线识别结果得到的时滞环节，TDs为识别器中的微分环节，τp为实际模型中的时滞参数，TD为识别器参数，τm为时滞的理论值；所述预设关系为：TD＜min{τp，τm}；其中，TD为识别器参数，τp为实际模型中的时滞参数，τm为时滞的理论值；确定所述控制条件，包括：当τp较小时，采用超前校正的方法，提供正的相移；当τp较大时，容易满足预设关系条件，此时控制效果最佳。

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