基于间隙等效模型的舵机非线性控制研究

舵机作为导弹执行机构,其性能对弹体特性提升起着关键性的影响。随着导弹对舵机的性能需求越来越 高,舵机间隙、摩擦和弹性变形以及参数摄动等非线性因素影响日益凸显,严重制约了系统性能提升,因此开展舵 机非线性特性研究显得尤为重要。结合某在研工程舵机因长时运转而出现机构磨损造成的间隙放大问题,给出了含间隙等效的舵机仿真控制模型,并针对舵机非线性控制特性和飞行状态大间隙下惯量响应所导致的导弹稳定性问题 开展仿真分析和试验验证;最后引入自抗扰控制算法设计,可以一定程度上解决含间隙的舵机系统负载干扰下鲁棒 性较弱的问题。该研究对控制器设计和机构间隙控制具有较好的指导意义。     

旋转变压器在数字伺服舵机系统中的应用

设计完成了一个采用旋转变压器检测舵反馈的数字伺服舵机系统,使用一款用于电机控制的SOCG105作为系统的控制核心,介绍了正余弦型旋转变压器的基本原理,设计了旋转变压器与G105的接口电路及相关外围电路,并利用G105内部的旋变解码模块实现舵面角位移的解算.试验证明,该方案简化舵机控制电路的设计,并能够精确地实现舵反馈的测量.     

单通道旋转弹电动舵机控制系统的设计

针对单通道旋转弹对电动舵机快速响应和无超调跟随要求,设计一种基于单环回路伺服结构的高速电动舵机控制系统,采用具有浮点运算功能的TMS320F2810控制芯片处理AD采样信号和生成PWM控制信号,应用复合PID控制算法处理数据,实现高速响应和稳定跟随.实验结果表明:该控制系统能够快速、稳定跟随控制信号,具有较强的鲁棒性,达到单通道旋转弹的控制要求.     

基于工控机的控制舱综合测试系统

为解决某型导弹控制舱自动化测试问题,研制了一套基于工控机为核心的控制舱测试系统。测试系统采用高性能数据采集卡对舵机响应时间进行实时的DMA采集;采用机械部件与光电耦合传感器相配合的方法对舵机舵偏信号的响应时间与舵偏极性进行间接测量;使用Visual C＋＋6.0开发相应的测试系统控制软件,实现了舵机产品的参数测量及合格性判断。通过实验比对原测试系统与新测试系统对同批次产品的测量数据,验证了新测试系统的可靠性与准确性,证明新控制舱测试系统有效提高了舵机产品的测试精度和效率。     

永磁同步电动舵机控制系统设计与实现

针对电动舵机位置伺服的高性能要求,设计并实现了基于TMS320F2812 DSP的全数字电动舵机矢量控制系统。对于系统结构组成、控制方案、控制器软硬件设计进行阐述。电动舵机系统以永磁同步电机作为伺服电机,并利用旋转变压器及线性差动变压器进行电机速度及舵面位置的反馈,以实现舵面位置的高精度跟踪。系统实验表明,整套控制方案切实可行,电机运行可靠,速度平稳,响应速度快,位置跟踪性能好。     

基于无刷直流电机一体化设计的舵面电磁锁制系统设计

本文介绍了一种与无刷直流电动机一体化设计的新型舵面电磁锁制系统,分析了其在导弹电动舵机系统中的工作原理,通过对其进行结构设计、电磁设计以及系统解锁电路与控制软件设计,实现了在电动舵机系统中通过电磁锁制器对舵面的锁定和解锁功能。     

大惯量比舵机无位置传感器控制系统研究

电动舵机作为导弹的执行元件,其性能对弹体控制起着关键性的影响。为了规避长航时舵机可能存在潜在的高温失效风险,提出了一种舵机有感/无感复合控制策略,通过位置传感器和滑模观测器分别实现有感及无感模式下舵角位置信号提取,最终实现位置闭环控制;并针对大惯量比舵机控制问题,为权衡快速性与稳定性、准确性的关系,设计了前馈控制融入位置电流双环算法,经MATLAB仿真和实测结果表明,所设计的舵机控制系统能够实现有感与无感控制平稳切换,运行过程无抖动现象,验证了该控制方案的可行性。     

基于DSP的无刷舵用电机智能控制系统设计

针对实际应用中对现代AUV舵机的高精度控制要求,设计了一种基于DSP的模糊神经网络的AUV舵机控制器,并运用改进型BP算法,实现了对无刷舵用电机的高精度控制.该系统融合了模糊逻辑和神经网络两大智能控制理论的优点,适合于无刷舵用电机这样的多变量、时变性复杂系统.通过仿真结果表明,与传统PID控制相比,该方法具有响应速度快...     

带有伸缩舵面的电动舵机复合控制器设计

电动舵机采用伸缩舵可以大幅度减缩机载制导武器的横向尺寸,有助于提高载弹量并适用于内埋发射方式。提出了一种带有伸缩舵面的电动舵机复合控制器方案,设计了限流电路,限制了电机的最大电流,简化了控制信号数量,采用分段PID控制,设计了基于数字信号处理器电动舵机舵面偏转与伸缩复合控制器,并进行了实验,实现了位置给定的准确跟踪,结果表明该系统控制效果良好,方案可行。     

基于模糊PID控制的导弹舵机伺服控制器

针对飞航式导弹飞行速度快、作用时间短,加之飞行过程中环境因素复杂等控制难题,提出了一种混合型模糊PID控制算法结合经典PID控制算法的数字式导弹舵机控制方法。控制策略采用位置-速度双环控制,位置环采用混合型模糊PID控制算法,只需获得舵面位置误差及位置误差的改变,即可通过相应的模糊控制算法,使系统的动态性能得到显著的提高,并且该控制算法中的PI单元有效地抑制了系统的超调及稳态误差;速度环采用具有不完全微分结构的经典PI算法,使得系统抗干扰能力得到了提升,有效地改善了系统幅频曲线、相频曲线等频域特性。仿真和地面台架实验均验证了该方法的有效性。     

无人机无刷直流数字式舵机控制器设计

针对小功率无刷直流电动舵机,设计了一种基于C8051F340单片机和MSK4310专用芯片的无刷直流电机伺服舵回路控制器.简述了舵回路系统的结构及其工作原理,舵机控制系统的硬件设计方案和控制策略.采用该控制器构成的直流伺服舵回路具有结构简单、功能完善的优点,仿真和试验结果表明其静态和动态性能指标满足设计要求.     

基于无刷直流电机的舵机试验器研制

针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势,介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理,并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路等进行了详细的分析研究。系统测试结果表明,该试验器能够满足舵机地面测试的功能及技术指标要求,其研究技术还可用于其他驱动场合。     

基于USB总线的低成本舵偏角采集系统设计与应用

舵机测试过程中,需要采集舵机实际舵偏角用于产品标定和性能评估,传统的舵偏角采集系统是通过基于PCI接口的专用工控机和采集卡来实现的,成本高且对计算机有特殊要求。针对舵机测试中对低成本、通用化舵偏角采集系统的需要,开发基于STM32F103的下位机代替传统的PCI板卡实现数据采集,并通过USB总线与上位机进行通信。基于LabWindows/CVI的上位机软件用于数据通信和界面交互。该采集系统具有成本低、可靠性高、使用方便等优点,已成功用于舵机测试中,并达到了良好的效果。     

基于无刷直流电机的舵机试验器研制

针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势，介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理，并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路等进行了详细的分析研究。系统测试结果表明，该试验器能够满足舵机地面测试的功能及技术指标要求，其研究技术还可用于其他驱动场合。     

无人机舵回路伺服系统变阻尼控制律研究

某型号无人机采用磁滞交流同步电动机作为舵回路伺服系统的执行机构,以C8051F120单片机为核心构成双闭环舵机控制器.在对原来系统的控制律进行分析研究的基础上加入变阻尼控制,有效解决了系统的快速性与稳定性之间的矛盾,使得舵回路系统获得了快速、稳定、准确的定位性能.实际舵回路测试结果表明,系统阶跃响应速度提高了20%,完全满足某无人机3个舵面的控制.     

一种无人机用一体式电动舵机的研究

介绍一种无人机用一体式电动舵机。针对空间和工作环境的要求,电动舵机采用了小型化和密封性设计。将电动舵机和控制驱动器进行集成一体化设计,同时直流无刷电机、行星减速器、中空式角位移传感器进行串联式布局,使结构紧凑,减小其空间尺寸,采用密封槽和一体式结构设计方式,保证防水防尘密封效果。对采集到的PWM数字指令进行补偿以提高精度,用来进行位置闭环控制,提高位置控制精度;同时采用两级限流的控制策略,保证电动舵机在极端情况下不会过载损坏,提高电动舵机的可靠性。通过试验验证,该电动舵机设计方案合理、可行,并具有较好的稳定性、快速性和动态特性,可以满足无人机小体积、高机动性的要求。     

基于EtherCAT通信的双直线电机位置联动控制系统设计

针对传统脉冲、模拟量控制系统在实时性、稳定性和同步性方面的不足,提出了一种基于EtherCAT工业实时以太网通信的双直线电机位置联动控制方案。设计了3种位置联动控制模式,详细分析了EtherCAT的分布时钟补偿算法,并搭建了联动控制试验平台,对所设计的控制系统进行了试验验证。试验结果表明,采用EtherCAT通信的双直线电机位置联动控制系统实时性高,双轴同步、交替响应性能良好,适用于同步精度和响应速度要求都较高的应用场合。     

电机应用--第四讲 电机在电子信息特殊领域中的应用(6)

2　舰船装备的电机应用2 .1　自动舵控制系统舵装备是用作使舰船转向和航向保持不变。它包括舵、舵机、传动装置和操纵装置 (图 1 9)。自动舵控制系统是舵装备的组成系统。舵机装在船尾 ,由驾驶人员在驾驶室内通过传动装置远距离操纵舵。舵机大半采用电液伺服驱动机构 ,因此需要直流伺服电动机。自动舵控制系统包括舵转角控制和航向控制两部分 ,应用多种信号电机。现以模拟式控制为例 ,分别介绍所用电机。图 19　舵装备示意图2 .1 .1　舵角控制自整角变压器和自整角接收机成对组成舵角指示系统 ,当舵角指令发出误差 ,电液伺服装置使舵机通过…     

基于PGK的旋转舵机控制器设计与仿真

舵机是制导炮弹的重要组成机构,介绍了一种新型旋转电动舵机控制系统,采用无刷直流电机作为执行机构。从原理分析、系统建模、控制仿真三个方面进行了详述。采用位置环、速度环、电流环三闭环控制策略,利用Matlab/Simulink进行了建模仿真,仿真结果表明这种新型弹用旋转舵机系统完全可以满足我们的应用需求,验证了该舵机系统的可行性,为我们的工程研究打下坚实的基础。     

基于CAN及Devicenet的智能消防报警及联动控制

传统的智能大楼消防自动报警及联动控制系统一般采用分布检测、集中管理和集中控制方式.这样导致了大量的布线费用,联动控制实时性不高,系统可靠性也不理想,漏报及误报现象不少.随着现代高层智能大楼的日益普及,消防自动报警及联动控制系统越来越复杂,其实时性和可靠性越来越显得至关重要.本文提出了一种新型的基于CAN现场总线及Devicenet控制技术的消防自动报警及联动控制系统的设计方法,来提高系统的实时性和可靠性.该系统将控制功能下放到报警现场,与传统的消防自动报警及联动控制系统所采用的DCS方式相比,它具有体系结构开放、系统集成灵活,硬件智能化、传输数字化及控制高品质化等优点.下面对系统的组成结构及工作原理作进一步论述.