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。     

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。     

无人机电动舵机伺服系统仿真与分析

分析了无人机电动舵机伺服系统各组成部分的原理,利用Matlab/Simulink工具建立了整个舵系统数学模型,并对舵系统的输出力矩、转速以及位置的动态响应进行了仿真。之后建立了舵系统的传递函数模型,对舵系统的稳定性指标进行了仿真分析。结果表明通过两种方式对电动舵机回路进行建模分析,有利于更全面准确的了解系统动态特性,减少了舵系统设计难度,增强了系统的可靠性。     

轴对称飞行器滚转稳定控制与舵机技术指标

结合捷联惯性导航技术,系统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的基础上,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时工作在线性区。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,考查了饱和非线性区中滚转回路指令和滚转角的响应状态,论证了滚转回路的稳定性。结果表明,对于弹体滚转时间常数为0.3s,舵效率力矩为42N.m/rad,带宽要求50rad/s的滚转自动驾驶仪,舵机带宽应不小于20Hz,阻尼比应在0.6以上。     

基于UC3845的反激式低压供电电源研究

针对车载充电机的实际需求,设计了一种基于UC3845芯片的多路输出低压供电电源。低压供电电源由反激变换器和控制电路组成。经过设计和计算给出了器件参数,并通过对反激变换器的建模仿真,设计了电压环和电流环的反馈补偿网络,加快了系统的动态响应。最后通过仿真和试验,验证了设计参数的正确性,实现了低纹波、高精度、高稳定性的供电目标。     

基于神经网络的电动舵回路容错控制方法研究

为了克服电动舵回路故障和非线性因素的影响,提出一种基于神经网络误差反馈学习的电动舵机容错控制器设计方法,根据电动舵机系统动力学特征建立系统非线性数学模型,采用反馈误差学习控制律进行神经网络容错控制,由参考信号和实际输出信号对比产生的误差信号驱动神经网络学习从而产生控制信号,以达到实现容错重构控制的目的,仿真结果表明,神经容错网络控制器能够达到满意的控制效果。     

谐波减速器的非线性摩擦建模及补偿

针对带有谐波减速器的双框架控制力矩陀螺框架伺服系统中的非线性摩擦问题,提出了非线性摩擦建模及补偿方法.首先,根据框架伺服系统数学模型导出摩擦力矩与角加速度和电机电流的关系;然后,通过光电码盘测得的角位置计算角速率并设计估计器来估计电机端和负载端的角加速度,利用采样电流和估计的角加速度计算摩擦力矩,建立库伦+粘滞+Str...     

船用舵机电液控制单元的仿真及试验研究

电液控制单元是船用舵机电液位置伺服系统关键部件，其性能的优劣直接影响舵机的性能。本文对由三通伺服阀和差动液压缸组成的船用舵机电液位置控制单元进行了建模，在系统中考虑了稳态液动力的作用，通过计算机仿真和实验，证明设计符合要求。从实际工程需要出发对船用舵机电液伺服单元进行了综合测试，并直接用于生产实践中。     

一种扁薄副翼全电舵机动态响应的仿真计算

为了解决当代导弹很薄的翼型空间给副翼舵机机构布置带来的技术难题,文中提出了一种超薄舵机机构方案,并采用仿真计算的方法对方案的合理性进行了验证。文中建立了驱动机构、无刷直流电机、PID串联控制器等主要因素的数学模型,在Simulink中对模型进行了运算。计算结果表明,在舵机的测试工作点,带宽达到了10 Hz,舵机的稳态误差、扰动响应等主要性能指标均达到了设计要求,舵机系统具备了较强的位置指令跟踪和高动态响应能力。     

车载两轴转台伺服控制系统的研究

根据车栽两轴转台电气系统的性能指标要求,采用旋转变压器和位置变送器构成转轴的角位置反馈,同时检测陀螺敏感转轴在惯性空间中的速率变化;利用陀螺信号稳定转台的姿态;脉宽调制功放和直流力矩电机构成系统的执行机构;以无刷直流电机作为伺服系统的伺服电机;采用电流环、速率环、位置环三闭环的控制策略,基于TMS320F240DSP芯片设计了全数字PID控制算法,代替了该型号转台原来的模拟控制算法,实现了光电跟踪系统的高频响、超低速、宽调速和高精度。     

汽车空调风门耐久试验装置设计

设计一种用于空调风门耐久试验的装置,该装置使用STM32F103RCT6微控制器作为系统控制核心,包含ACS712电流传感器采集电路及全桥驱动电路模块RZ7899。采集电路采集与风门执行电机相连的实时电流,输出电压确定风门的位置情况,反馈控制系统,由驱动电路模块实现风门任意位置的启停,避免耐久试验过程中因风门故障被卡住,电流突然增加而损坏电机的危险;采用电驱RZ7899,基于H桥控制原理,实现电机正反转的功能。     

中型无人直升机电动舵机控制器设计与实现

针对某中型无人直升机对电动舵机控制回路的特殊需求,设计了一种以“ DSP ＋ FPGA＋ 功率驱动”为主控单元的舵机控制器.其软件设计遵循模块化和层次化的原则;其硬件由主控模块、驱动模块、信号采集模块和电源模块协同合作,能够同时对 ５ 路电动舵机进行控制.针对舵机控制过程中存在的“快、准、稳”问题,提出一种外环采用线性自抗扰控制、内环采用常规控制的复合控制策略;同时搭建相应的测试验证环境.测试和实际试飞结果表明,该舵机控制器解决了负载动态变化的不确定性和小信号指令跟踪差的突出问题,取得了较好的工程应用效果.     

某型高速无人机舵控系统的设计

为解决高速无人机舵机控制系统体积小、反应快、噪声低等技术需求,结合某型高速无人机系统,设计了一种以模拟电路的方式实现舵电机系统PID调节的伺服控制系统,并在电路中采用一种有差比例控制的方式,实现了系统频率响应要求.对该系统进行了控制过程曲线分析及实际飞行测试,其结果表明:舵控系统满足了设计需求,达到了高速无人机系统快速...     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。     

电动汽车电机驱动控制系统设计研究

研究电动汽车电机驱动控制系统对电动汽车电力驱动技术具有重要意义。研究对电机驱动控制器控制系统进行了设计。主要包括根据电动汽车对动力源的要求,分析电机的几种主要调速策略,并对电动汽车电机驱动控制策略进行了选择;根据所选用电机特性,建立了电机驱动控制系统的控制模型,并确定了该控制系统的结构组成;在完成了增量式PI控制算法的实现的基础上,利用工程正定法选定了系统PI控制主要参数参数,并设计了控制系统的主控制程序。     

某型气象雷达方位扫描伺服系统设计

设计一套用于驱动某型气象雷达进行方位扫描的伺服系统.该系统采用PC机和步进电机运动控制卡组成控制部分,选择步进电机为执行元件,用步进电机专用集成驱动芯片搭建步进电机的驱动电路.试验表明,该伺服系统能较好地驱动雷达天线完成振动、温度试验,达到气象雷达的方位扫描要求.     

某型气象雷达方位扫描伺服系统设计

设计一套用于驱动某型气象雷达进行方位扫描的伺服系统。该系统采用PC机和步进电机运动控制卡组成控制部分,选择步进电机为执行元件,用步进电机专用集成驱动芯片搭建步进电机的驱动电路。试验表明,该伺服系统能较好地驱动雷达天线完成振动、温度试验,达到气象雷达的方位扫描要求。     

回转进给轴回转运动误差检测系统开发

对于数控机床回转进给轴动态回转精度目前还缺乏有效检测手段,笔者提出了回转进给轴动态回转精度的评价准则并给出了一种基于激光干涉仪的动态回转精度检测系统。该系统以直驱电机作为反转装置驱动元件,以圆光栅作为反转装置位置闭环反馈及角位置检测元件,以激光干涉仪的同步触发功能实现直驱电机转角和激光干涉仪误差数据的同步采集。对圆光栅的误差进行了标定并给出了基于分段三次样条的误差特性描述模型。该系统也适用于回转进给轴静态回转角度的误差检测。     

基于 KV31 的无刷直流电机控制系统设计

为提高港口机电设备的能源利用率,提出以无刷直流电机作为驱动机构,替代目前广泛使用的三相异步电机。控制系统作为无刷直流电机的重要组成部分,对于电机性能表现至关重要。系统以 NXP的 KV31 微控制器作为控制核心,按照模块化思想,对无刷直流电机的软硬件进行设计,其中包括核心控制电路、功率驱动电路和转子位置信号检测电路等;根据港口机械中的电机存在的实际工况,设计阶跃负载实验等多组实验进行测试。实验结果表明,所设计的无刷直流电机控制系统运行稳定可靠,能够满足性能要求。     

自动堆垛机精确定位控制系统的设计

针对自动堆垛机发展的技术要求和设计原则．设计了它的行走系统,进行了驱动电机选择与强度校核计算。进而,以变频器为电机的驱动单元,PID为PLC控制器的控制算法,实现了自动堆垛机行走系统的精确定位控制,满足了工程实际的需要。