基于DSP的直流无刷电机舵机位置伺服系统的性能研究(1)

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1、摘要论文题目基于DSP的直流无刷电机舵机位置伺服系统的性能研究专业控制理论与控制工程研究生韩莹指导教师张安年教授丁喆副教授摘要空空导弹是现代化战争中夺取制空权取得战争胜利的重要武器装备之一舵机作为空空导弹的重要组件既是导弹制导系统的执行机构又是导弹制导回路的重要组成部分当今舵机正在向全电化数字化和智能化方向发展数字化电动舵机与传统的舵机相比更易实现先进的控制方案具有性能好易维护可靠性高等优点已成为未来空空导弹舵机发展的方向作为飞行系统的执行部件舵机其性能在整个系统中起着举足轻重的作用它不仅体积小重量轻工作可靠控制简

2、单而且要有较高的定位精度和较快的跟踪速度本课题研究的目的是设计和实现数字化舵机原理样机力求运用现代控制方案提高舵机整体性能本文针对导弹舵机的高性能位置伺服要求设计了一套基于TMS320LF2407ADSP的导弹舵机的伺服系统该系统以无刷直流电机作为伺服电机采用三闭环的控制策略实现舵面位置的高性能跟踪本文首先综述了目前国内外的舵机的发展概况及趋势简要介绍了无刷直流电机的结构和工作原理分析了无刷直流电机的控制策略并根据无刷直流电机的数学模型建立了电动机在Matlab/Simulink平台上的模型进行了数字仿真根据舵机系

3、统指标要求设计了控制器在舵机控制系统的硬件基础上完成了系统软件设计并采用了位置环转速环和电流环的三环控制算法实现了舵机位置伺服功能完成了舵机系统的实现和性能测试测试结果表明本文所提出和设计的控制方案是可行的达到了设计任务的要求关键词电动舵机无刷直流电机伺服系统DSP论文类型应用研究I河南科技大学硕士学位论文Subject:TheCharacteristicRearchofBLDCMServoControlSystemBasedonDSPSpecialty:ControlTheoryandControlEnginee

4、ringName:HANYingSupervisor:ZHANGAn-nianprofessorDINGZheassociateprofessorABSTRACTAir-to-airmissile(AAM)isoneofthekeyweaponstowinamodernwar.AsanimportantpartinAAM,theactuatorisnotonlyanactuatingmechanismbutalsoamajorcomponentintheguidanceandcontrolsystem.Today,

5、actuatorsaredevelopedtowardsall-electronics,digitalandintelligentdirection.Comparedwithtraditionalactuators,thedigitalactuatorcaneasilyimplementtheadvancedcontrolmethod.Soithasbecomethetrendoftheactuator’sdevelopmentforitsbetterperformance,easiermaintenanceand

6、higherreliability.Thetaskofthepaperistodesignandcompleteadigitalactuatorprototype,andaimtoimprovethewholeperformanceoftheactuatorwithmoderncontrolmethods.Inthepaperasetoffully-digital-signalservosystemformissilerudderisdesignedatthehighaccuracypositionservoreq

7、uest.ThissystemwithbrushlessDCmotorasitsdriveadoptsthree-loopcontrolstrategytoachievetheaimathighaccuracypositiontrailofrudder.Inthispaper,thedevelopmentandtendencyofBLDCMaredescribedatfirst.AnbriefintroductiontostructureandoperationprincipleBLDCM.Andaccording

8、tothemathematicalmodelsthebrushlessDCmotorismodeledbyusingMatlab/Simulink.Theresearchonthedynamicperformanceofdifferentoperatingconditionsiscarriedout.Experimentalresultsshowthatth