摘要:飞行模拟台主要模拟飞行物的角运动，对测试对象进行各种环境的测试，观察其性能指标是否达到要求。本文是对飞行模拟台的外环进行设计。

本文根据飞行模拟台外环系统的相关指标要求提供了外环的总体控制设计方案。选择使用双电机来驱动模拟台外环的运动，因为双电机驱动能提供的力矩比单电机驱动更大，解决偏心问题的能力也更强。建立了外环控制系统数学模型，然后通过PID控制法，用速度环和位置环双闭环的控制方式进行系统超前滞后校正设计。由于在飞行模拟台控制中对于带宽要求比较高，所以本文对外环采取了前馈加反馈的复合控制。经过仿真和论证后，证明这样的控制方案能够在稳定性不变的情况下去提高系统响应速度，减小稳态误差。

关键词：飞行模拟台；复合控制；PID；数字仿真

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摘要

Abstract

1 课题背景及其研究意义-1

1.1 国内外飞行模拟台研究状况1

1.1.1 国外模拟台研究状况.1

1.1.2 国内模拟台研究状况.2

1.2 控制方法研究3

1.3 本文设计内容3

2 飞行模拟台外环的总体设计方案-4

2.1 飞行模拟台的用途和主要技术指标-4

2.2 外环组成及其工作原理-4

2.2.1 驱动元件的选择-5

2.2.2 驱动器的选择-5

2.2.3 测角元件的选择.5

2.2.4 工控机和D/A及A/D选择.5

2.2.5 逻辑控制-5

2.3 同轴串联双电机同步控制问题-5

2.4 本章小结-9

3 外环控制方法的分析-10

3.1 直流无刷力矩电机数学模型-12

3.2 外环控制系统数学模型建立-13

3.3 外环控制系统PID设计-13

3.3.1 外环系统速度环的设计.13

3.3.2 外环系统位置环的设计-16

3.4 复合控制法-17

3.5 本章小结-19

结论-20

参 考 文 献-21

致谢-22