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电液负载模拟器是一种模拟各种力或者力矩的地面半实物仿真设备,它加载性能的好坏直接反映出对现实负载力、负载力矩的复现逼真程度。电液负载模拟器的加载性能越好,对于高精度的设备测试就越准确。电液负载模拟器应用广泛,随着科技的不断进步,对电液负载模拟器的性能要求越来越高,因而研究并提高负载模拟器性能对于各方面都有着重要的实际意义。传统的电液负载模拟器是典型的被动式力控制系统,被测试物体的主动运动会使固连在一起的加载器产生一种强位置干扰作用,致使电液负载模拟器的作动器两腔产生强迫流量,进而产生所谓的多余力。只要被测物体运动,多余力矩随着运动而连续变化,它就时时刻刻存在,并且随运动特性强度可以很大,严重影响电液负载模拟器的加载性能。国内外许多学者在结构和控制上研究抑制或消除多余力矩的方法,但是实施效果不尽人意。本课题所研究的电液负载模拟器,以一种新思路改变传统的加载方案,采用摩擦力矩加载的原理,以此消除多余力。本论文主要进一步验证此方案的简单易行性,并且研究此方案带来的一些问题,初步探索基于摩擦力矩加载的优越性。本文在总结前人对传统负载模拟器研究的基础上,结合摩擦力矩加载新方法的特点,进行了相应的研究。首先,针对液压阀控非对称缸以及摩擦力建立摩擦加载式电液负载模拟器详细数学模型,为理论分析做准备;其次,在已有的试验样机的基础上,采用系统辨识,得到系统实际模型,为实际控制器参数设定提供准确的模型;再次,分析理论模型的动静态特性,在理想情况下采用经典控制策略进行仿真分析,然后结合相关软件理论仿真分析基于摩擦力加载引进的一些问题,衡量这些问题对加载性能的影响;基于本系统特点以及此方案所带来的问题,分别采用自适应控制和自抗扰控制器来提高系统加载精度和抗干扰能力,仿真分析这种控制策略对本系统加载性能提高程度;最后,采用xPC实时仿真平台,利用LabVIEW编写控制界面,利用实验原理样机进行实验,验证这种方案消除多余力的效果,同时将控制策略应用于实验中,验证其在提高控制性能上的有效性。