[发明专利]舵机与动态负载模拟器匹配设计方法

权利要求书

1.一种舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，包括：

步骤1)：获取参考舵机的第一参数，根据所述第一参数计算参考舵机的静态刚度，根据所述参考舵机的静态刚度，获得动态负载模拟器机械综合刚度的上限值；

步骤2)：获取参考舵机的第二参数，获得动态负载模拟器机械综合刚度的下限值；

步骤3)：根据所述上限值和所述下限值，构建目标舵机与动态负载模拟器机械综合刚度的匹配关系式；以及

步骤4)：将所述匹配关系式作为遗传算法的评价函数，使用所述评价函数对遗传算法中的迭代种群中的个体的适应度进行评价；对迭代种群中的个体进行有限次迭代进化，获得目标舵机的最佳匹配负载模拟器机械综合刚度。

2.根据权利要求1所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，还包括步骤5)：根据所述最佳匹配负载模拟器机械综合刚度来制作动态负载模拟器。

3.根据权利要求1所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一参数为参考舵机的活塞面积、舵机伺服阀阀心位移驱动系数和/或舵机伺服阀电流放大器增益。

4.根据权利要求1所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤2)中，所述第二参数为舵机频宽；根据所述舵机宽频的要求，计算加载系统的闭环宽频，从而获得动态负载模拟器机械综合刚度的下限值。

5.根据权利要求1所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，所述参考舵机为液压舵机。

6.根据权利要求1所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤3)中，所述匹配关系式为

其中f_a为舵机的频宽,J_t为负载模拟器的机械折合总惯量,G_t为负载模拟器的机械综合刚度，n为比例系数，n需满足γ_a0为参考舵机的静态刚度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤4)具体包括：

步骤41)：根据负载模拟器消除多余力的要求，制定关于动态负载模拟器机械综合刚度的目标函数，设置所述目标函数的决策变量；

步骤42)：将所述决策变量转化为二进制编码串；

步骤43)：生成初始种群，随机产生N行二进制编码串，每行二进制编码串为一个m个二进制位构成的个体，N行二进制编码串构成一个群体，作为遗传算法的迭代起点；m为自然数，N为自然数；

步骤44)：通过所述匹配关系式制定适应度函数，将N行二进制编码串反编码成真实值带入所述适应度函数来评价种群内个体的优劣；

步骤45)：对种群内个体按照所述适应度函数计算得到适应值并进行选择，再对个体的二进制编码串进行设定概率的交叉和变异，完成对种群的一次进化；以及

步骤46)：若达到迭代次数则停止遗传算法，若未达到迭代次数则转到步骤44)。

8.根据权利要求7所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤41)中，所述目标函数的决策变量设置为1个，所述决策变量为所述动态负载模拟器的机械综合刚度。

9.根据权利要求7所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤42)中，具体的，首先确定编码和反编码算法，再将所述决策变量转化为固定长度为m的二进制编码串，m为自然数。

10.根据权利要求7所述的舵机与动态负载模拟器匹配设计方法，其特征在于，步骤45)中，以“轮盘赌方式”对种群内个体按照所述适应度函数计算得到的适应值进行选择。