一种航天机电伺服系统性能评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种航天机电伺服系统性能评估方法，解决了航天机电伺服系统正向研发过程中性能评估指标参数多、可利用数据集样本少导致性能指标难量化、产品方案性能难评价的问题，同时也为航天机电伺服系统的参数整定、性能退化分析、故障监测等提供了简单高效的性能量化评估方法。量化评估方法。量化评估方法。

【技术实现步骤摘要】
一种航天机电伺服系统性能评估方法


[0001]本专利技术属于机电伺服系统设计与仿真
，尤其涉及一种航天机电伺服系统性能评估方法。

技术介绍

[0002]现有航天机电伺服系统性能评估方法需要考核的指标维数多，包括但不限于：暂态特性中的超调量、上升时间、稳态精度、过渡时间、最大速度等；位置特性中的名义位置增益、最大偏角、零位偏差、位置回环宽度；频率特性中各频率点对应的幅值与相角。
[0003]随着新形势下针对广未知空间探索的求知欲越发旺盛，航天器研发推陈出新速度逐步加快。航天伺服系统是以运载火箭或空天飞机为代表的飞行器控制系统中的关键执行子系统，主要负责驱动发动机(或发动机喷管)或空气舵或变形机构等负载到达预定位置，以对飞行器进行姿态调控，其性能好坏直接决定飞行器航行的成败。航天伺服系统作为运载火箭或空天飞机除发动机以外的功率最大的、能耗最高的、工作环境最恶劣的、动特性最复杂的系统，机电伺服系统作为其多电化进程的重要产品，性能评价涉及机械、能源管理、电磁、电力电子和控制等多学科的复杂耦合分析，而现有评价方法存在指标多、测试方法在正向研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天机电伺服系统性能评估方法，其特征在于，包括：采集用于航天机电伺服系统性能评估的数据集，包括位置指令信号、传动机构线位移、电机机械转速和电机交轴电流；根据采集的传动机构线位移，利用几何三角关系将传动机构线位移转化为负载角位移；根据采集的位置指令信号和转化的负载角位移，计算角位移曲线拟合度，将角位移曲线拟合度作为航天机电伺服系统位置跟随性的量化评价指标；根据采集的电机机械转速，利用短时傅里叶变换和分频瑞利熵计算三频段电机机械转速的瑞利熵，以三频段瑞利熵最大值作为航天机电伺服系统速度稳定性的量化评价指标；根据采集的电机交轴电流，利用短时傅里叶变换和分频瑞利熵计算三频段电机交轴电流的瑞利熵，通过快速傅里叶变换获取标幺化的谐振峰均值，以三频段瑞利熵最大值和标幺化的谐振峰均值作为航天机电伺服系统输出电能平滑度及抗干扰性的量化评价指标；根据获得的位置跟随性的量化评价指标、速度稳定性的量化评价指标、输出电能平滑度及抗干扰性的量化评价指标，给出航天机电伺服系统性能等级评价。2.根据权利要求1所述的航天机电伺服系统性能评估方法，其特征在于：用于航天机电伺服系统性能评估的数据集是非特定或固定指令下获取的数据集，但位置指令信号和传动机构线位移两者的数据样本量规模需一致，传动机构线位移、电机机械转速和电机交轴电流三者数据需是同一时间段内的数据样本。3.根据权利要求1所述的航天机电伺服系统性能评估方法，其特征在于：所述几何三角关系为：其中，θ为负载角位移，r为摇臂长，l为传动机构线位移，b为传动机构初始零位长度。4.根据权利要求1所述的航天机电伺服系统性能评估方法，其特征在于：所述计算曲线拟合度包括：所述的指令信号通过正弦信号、阶跃信号或两者的任意组合方式表示；针对正弦信号指令下获得的角位移，需先通过单变量单目标梯度下降法，获取滞后相角度数，将负载角位移与补偿滞后相角...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋孟龙，于志远，赵守军，宋洪舟，韩继文，付春雨，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：