双余度舵机伺服系统设计

以双余度无刷直流电机为控制对象,设计了舵机伺服控制系统。叙述了舵机伺服系统总体框架及舵机控制系统的软硬件方案的设计。搭建了双余度舵机伺服系统实验平台,设计了伺服系统故障模拟实验,分析了系统实验结果,验证了方案的正确性,提高了舵机控制系统的可靠性。     

基于虚拟仪器的舵机开发平台

传统的舵机开发一般采用先软件仿真、后硬件实现的方法,容易造成仿真与实现的分离,导致算法的"理想化".本文提出一种基于虚拟仪器的舵机开发平台,该平台基于LabVIEW及DAQ设备、MATLAB仿真控制程序和多通道舵机执行机构,实现了对舵机的半实物仿真控制,使算法仿真与实现相结合,缩短了舵机的开发时间,提高了控制算法的准确性.     

用快速电磁球阀控制的泵控闭式舵机液压系统

目前 ,我国建造的水面舰船大多采用电动液压舵机。按控制方式可分为阀控液压缸舵机 (即开式液压系统 )及泵控液压缸舵机 (即闭式液压系统 )。小型船舶的液压舵机均采用简单的阀控开式液压系统 ,而大中型船舶的液压舵机大多数采用泵控闭式液压系统。本文介绍一种用快速电磁球阀控制液压泵输出液流方向的闭式舵机液压系统。1　系统组成及工作原理系统组成及工作原理见图 1、图 2。1 .快速电磁球阀　 2 .控制泵　 3.补油泵4.主液压泵　 5.驱动电机　 6.过滤器7、1 2 .溢流阀　 8.三位二通液压阀　 9.舵机专用阀1 0 .液压缸组件　 1 1 .单向阀图…     

多通道舵机测试系统的设计与实现

为满足舵机批量生产过程中的测试需求,该文设计了一款24通道舵机测试系统,主要用于在力学、温度等环境条件下对舵机进行性能测试。该测试系统由硬件和软件组成,具有多种测试激励信号给定、舵机工作状态监测、动态曲线绘制、状态参数分析及判读等功能,极大提高了舵机测试的准确性和工作效率。该系统已投入使用,测试效果良好,达到了设计要求。     

液压舵机零区特性分析及其检查调整

液压舵机是飞机与直升机舵面操纵的关键执行元件,其零区特性的好坏影响伺服系统控制的静态误差的大小,在零区特性的影响因素中,除结构与材料的特性变化外,使用条件的变化直接影响舵机的流量压力特性及磨损程度。通过对舵机零区特性技术指标的自动测试与检查调整,可以保证液压舵机控制的精度与可靠性。     

舵机刚度及间隙测试设备的设计与研究

基于平行四杆机构设计了一种大扭矩的舵机刚度及间隙测试设备。对控制系统的硬件组成和软件结构进行了分析设计,以可编程多轴运动控制器为控制核心,通过传感器测量作为反馈值,采用力矩、位置、电流三闭环控制策略,能够稳定准确地对被测舵机施加静态与动态扭矩,从而可以测得舵机刚度及间隙。研制了实际测试设备,并对模拟舵机进行了试验测试,验证了本设备机械机构设计的合理性和控制策略的可执行性。     

液压负载模拟器动力机构特性分析及参数选择

负载模拟器通常用于对飞行器的舵机在地面试验时进行人为模拟加载,它是一种被动式负载力电液伺服控制系统。图1是舵机加载系统原理图,图中的右半部分是被加载的舵机液压控制系统;左半部分由给定电位计、力函数发生器、电液伺服阀、液压缸及放大器等主要部分组成、其任务是根据舵机的运动状态(位移y,速度y和加速度y)按给定的力函数(通常是高次函数)对舵机控制系统进行加载,称谓负载模拟器。     

基于超稳定理论的导弹电动舵机自适应控制方法研究

舵机是导弹控制系统的执行装置,其性能直接影响导弹的作战能力。电动舵机在不同飞行条件下呈现出非线性特点,传统的PID控制方法不能满足其性能要求,针对这一问题提出了一种基于波波夫超稳定理论的自适应控制方法。首先根据电动舵机的工作原理,建立了舵机的状态描述方程,然后在此基础上设计了自适应控制器;最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真及研究结果显示:该自适应控制器可解决传统的PID控制方法在控制对象参数发生变化后控制效果变差的问题,并且能够克服舵机参数剧烈变化的影响,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。     

船舶舵机液压参数设计

舵机是船舶重要的液压装置,舵机液压缸的压力是重要的舵机参数,直接关系到舵机的安全性能和操纵性能.本文建立了船舶航行过程中不同航速下舵机液压和舵角的关系,为船舶操纵人员提供重要的技术参考.     

船用舵机两种液压驱动方式振动噪声对比试验

液压驱动是目前船用舵机的主要驱动方式,其振动噪声不仅会影响系统的平稳运行、人员的健康舒适,还会对设备和元件的寿命产生影响,因此,振动噪声水平是现代船舶装备设计的关键指标之一。针对双柱塞缸对称驱动及单柱塞缸非对称驱动典型船用舵机,通过容积控制和节流控制两种方式,进行了两种舵机系统振动噪声的对比试验,探讨了不同驱动方式、不同驱动速度等因素对船用舵机振动噪声的影响。结果表明:采用阀控双柱塞缸对称驱动可有效降低舵机系统的振动噪声。     

反操纵大扭矩电动加载系统设计与应用

为满足新型舵机对反操纵加载性能的测试需求,设计了大扭矩反操纵电动加载控制系统。在对系统进行数学建模的基础上,从加载指标、系统稳定性等角度分析反操纵加载实现原理。针对多余力矩,根据不变性原理引入力矩前馈及舵机角度补偿,并基于力/位置混合控制模式实现对舵机高精度正反操纵大扭矩电动加载。实际应用表明,该方法能有效抑制多余力矩,满足了舵机反操纵力矩加载测试对加载精度的要求。     

关于小型气缸在舵机负载测试中的应用研究

实现小型舵机20N负载的自动测试,对促进自动化测试系统的自动化程度及数据处理水平提升,具有重要意义。基于此,本文以完整的测试过程为研究对象,仅对小型气缸在舵机负载测试中的应用展开分析,简要介绍了测试流程与测试准备工作,进而通过静态加载试验、动态性能测试等,进一步分析小型舵机的负载测试结果。     

飞机液压系统伺服舵机热力学分析与计算

为减少飞机液压系统故障,从温度控制层面对飞机液压伺服舵机进行热力学分析。将液压伺服舵机的物理模型简化为伺服阀控制作动筒的形式,建立液压伺服舵机热力学模型。根据热力学第一定律,采用集中参数法建立热力学方程。基于MATLAB平台,采用龙格-库塔法对舵机热力学模型进行编程仿真计算,得出舵机各节点温度分布曲线。将仿真结果与实验数据进行了对比,对比结果验证了飞机液压伺服舵机热力学模型的正确性,该模型可应用于飞机液压系统动态温度计算。     

液压舵机变转速泵源设计与分析

概述了液压舵机变转速控制的基本思路,对变转速泵源开环设计及变速控制系统设计进行了介绍.仿真试验表明,该设计实现了对舵机的高精度控制,降低了系统的功率消耗.     

自适应神经模糊双电位计零死区高精度舵机

电子舵机的输出轴角位移反馈方式及控制算法直接影响舵机的性能和可控输出角度范围。目前成熟的舵机控制方式是经典PID,存在超调或稳定性差等缺点;采用单个微型电位计因其制造几何局限导致舵机可控闭环角度无法360°可控;采用绝对编码器或霍尔角度传感器进行角度全反馈又会带来静态稳定性差,体积大价格昂贵等弊端;基于此,提出自适应神经模糊算法控制,空间180°相位差互补全反馈的双电位计角度传感器的测量方法,实现舵机360°无死区输出;设计单总线协议和自适应神经模糊控制算法,增强舵机扩展性与稳定的控制性;制作了样机进行测试实验。实验结果表明:自适应神经模糊双电位计角度传感器舵机具有很低的成本,以实现准确整周角位移输出,拥有无超调和稳定性好等优点。     

弹道修正弹修正舵机控制策略研究

高速旋转弹丸弹道修正的实现,修正舵机的减旋和舵机系统中永磁同步电机的控制是关键。介绍修正弹舵机结构和组成,依据二维修正固定鸭舵工作原理和舵机修正过程中所受力矩分析,提出采用脉宽调制技术实现电机的双闭环控制系统。通过在模拟样机平台进行舵机停止角度的实验表明,该舵机控制系统结构简单,定位精度理想且在高速旋转状态下系统稳定性好、可靠性高,为后续高旋弹二维弹道修正舵机控制系统的研究提供了实验依据。     

基于DSP的机械手臂舵机控制系统

基于无刷直流电机的机械手臂舵机控制系统设计,硬件以DSP芯片TMS320F2812为处理器,手臂由4个关节舵机及其支撑连接杆组成,通过位置传感器实现位置信号的采集与反馈,实现对舵机运动角度的精确闭环控制,从而实现机械手臂4自由度旋转控制.系统的软件包括DSP2812主控程序、初始化程序、A/D信号采集程序、误差计算及控制算法实现程序,以及PWM占空比计算及分配程序.操作者能通过上位机输入指令控制机械手的运行.     

船舶舵机负载模拟系统位置与力跟踪控制特性研究

舵机装置是用来改变船舶航行方向的执行机构，为了测试其操作性能和可靠性，缩短研制周期，节约研制成本，需要对舵机装置的工作载荷进行模拟，从而满足舵机装置的性能测试需求。舵机负载模拟系统是一种半实物仿真系统，主要用来对舵机装置进行负载模拟加载，模拟船舶在实际航行过程中舵机装置所受到的水动力载荷。建立舵机负载模拟系统的数学模型与AMESim仿真模型，重点研究加载系统的力跟踪闭环控制特性。     

基于LabVIEW和FPGA的串口通信舵机控制系统

舵机是仿人机器人的重要组成部分,为控制舵机实现仿人机器人表情再现,设计了一种基于LabVIEW和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的串口通信舵机控制系统,首先在SolidWorks中完成模型的建立,然后采用可编程片上系统(SOPC)的设计方法,进行硬件设计,该系统以实现4路舵机的控制为例,能够根据实际情况增加或减少脉宽调制(PWM)模块,改变舵机的数量。然后通过软件编程设计,可以改变舵机的转速,软件编程是在Nios II环境下编写的。最后通过LabVIEW中的VISA控件实现了PC机与FPGA的串口通信,控制舵机的运行。     

轴对称飞行器滚转稳定控制与舵机技术指标研究

结合捷联惯性导航技术,系统性研究了舵机技术指标对滚转自动驾驶仪性能的影响。根据滚转回路特性,分析了滚转回路截止频率与舵机带宽的基本关系;应用频域分析,在低阶简化模型和高阶模型性能比较基础上,研究了舵机带宽和相角对滚转回路性能的影响。以二阶系统阶跃响应形式,联系飞行操纵产生的下洗流干扰力矩与滚转稳态指令,确定了舵的最大偏转角速度,保证滚转自动驾驶仪在机动飞行下工作在线性区;另外,综合考虑有转速和角度限制的二阶系统舵机模型及不同总攻角下的最大干扰力矩等因素,考查饱和非线性区中滚转回路指令和滚转角的响应状态,论证滚转回路稳定性。结果表明：对于弹体滚转时间常数为 ,舵效率力矩 ,带宽要求大于 的滚转自动驾驶仪,舵机带宽应不小于 、阻尼比在 以上。研究提供了滚转自动驾驶仪设计时确定舵机技术指标的一种基本方法。