基于DSP的高精度舵机伺服控制器设计

现代飞行器的快速发展,对舵机的动态性能和精度等特性提出更高的需求。为实现上述需求,提出了一种舵机伺服控制系统的设计方案。简述了由DSP为核心处理器的控制器电路、驱动电路及由旋转变压器等反馈检测电路共同构成的硬件设计方案,控制策略采用由电流环、转速环、位置环构成的3闭环控制结构,其中位置环同时引入转速反馈实现微分控制。试验结果表明该系统性能稳定,控制精度高,有良好的动态特性,并能够对位置反馈中的噪声进行抑制,具有较高的实用价值。     

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DSP的高可靠舵机控制器设计

电动舵机作为飞行控制系统的安全关键部件,对舵机控制器的精度和动态性能等方面有很高的要求。针对上述要求,设计并实现了一种采用数字信号处理器(DSP)为控制核心的控制电路、驱动电路及旋转电涡流传感器等检测电路共同组成的硬件设计方案,控制策略采用电流-速度-位置三闭环控制结构,其中位置环采用了位置反馈+前馈补偿的复合控制算法。实验测试表明,系统无超调量和静态误差,表明系统具有很好的稳态和动态性能,控制精度高。     

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SOPC的舵机控制器研究

研究一种开放式全数字舵机控制器。控制器采用了全数字三闭环控制,实现了舵机位置伺服控制功能,其中位置环采用PID参数模糊自整定的算法,电流环、速度环作为内环采用PI调节的算法,并对采用PID参数模糊自整定的算法和传统PID算法所得的结果进行了对比分析。实验结果表明,系统有较好的鲁棒性和动、静态性能,可达到位置跟踪效果。     

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.     

舵机伺服系统优化控制策略的研究

本文主要介绍了一种电动舵机位置伺服控制系统优化控制策略.首先借助无刷直流电机固有的转子位置传感器对电位器检测信号进行补偿,针对舵面位置反馈提出了一种补偿方法.该方法能有效减小外界噪声信号的干扰,提高系统的控制精度.另外,提出了复合控制算法,同传统的PID控制算法相比,该算法在动态性能和稳态精度方面都具有明显优势.仿真结果表明,该控制策略响应速度快、超调量小,稳态精度高,能够有效抑制外界噪声的干扰,具有较好的控制精度和鲁棒性.     

一控四电动舵机控制器设计

电动舵机作为飞行器的执行机构,其体积重量的减少可提升飞行器的性能。论文分析一控四电动舵机伺服控制器结构方案和控制策略,以DSP TMS320F2812和功率芯片IR2136为核心,实现单一控制器控制四套无刷直流电动舵机相互独立工作。研究电动电机系统三闭环变参数控制技术,采用电流环、转速环和位置环全数字变参数PID控制策略,实验验证了系统设计的正确性。     

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。     

一种无人机伺服舵机的设计

1硬件组成舵机是无人机飞行控制系统的重要组成部分 ,也是飞机的执行机构 ,飞机的各种运动都要靠舵机带动舵面偏转来实现。舵机实际为一位置伺服系统 ,根据技术指标要求 ,我们在舵机设计中采用了非线性最大速度控制技术和ＰＷＭ技术。其原理如图 1所示。舵机主要由伺服放大器、ＰＷＭ功率模块、直流伺服电机及测速发电机组、谐波减速器、位置反馈电位器、输出摇臂等部分组成。图 1　伺服舵机原理框图2电磁兼容和可靠性设计舵机是机电一体化部件 ,在有限的体积内集成了电机、减速器、电子元器件、ＰＷＭ大功率驱动模块、印制板、机械壳体等零…     

基于HCS12单片机的智能车设计

本系统以Freescale半导体公司生产的16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,采用红外式光电管对赛道进行检测,通过边缘提取获得黑线位置,用PID方式对舵机进行反馈控制。同时通过速度传感器获取当前速度,采用优化后的Bang-Bang控制实现速度闭环。从而使赛车在未知道路上完成快速寻线,提高了智能赛车的行驶速度...     

一种水下航行体舵机控制器的实现

介绍了一种水下航行体舵机控制器的实现方法,介绍了舵机控制器的硬件结构、控制算法和软件流程。采用DSP作为主控芯片,通过旋转变压器进行角度检测,并采用模糊PID控制算法的舵机控制器使舵机具有良好的控制精度和响应特性。     

一种四轴舵机控制系统关键技术研究

在分析舵机控制基本原理的基础上,确定了舵机控制策略。针对超小型全数字四轴舵机控制系统中的关键技术进行了研究,提出了一种以单片FPGA为控制核心、以SA305为功率驱动元件的硬件实现方案,给出系统的总体架构框图。重点阐述了基于FPGA的PI调节器实现方法、基于FPGA的多路串行AD转换器读写控制、E2PROM的接口控制实现方案和电流截止保护的实现方法等关键技术。试验表明,该舵机控制系统具有良好的控制性能。     

永磁同步电机的积分反推-滑模转角控制

针对永磁同步电机的转角跟踪控制,提出了一种积分反推-滑模控制器设计方法。为确保全局稳定性、降低设计难度,根据航空永磁同步电机严反馈的数学模型,采用反推控制原理设计了转角位置控制律。引入转角误差积分以提高转角跟踪控制精度,构造电流误差指数滑模趋近律以实现电流指令跟踪且提高系统鲁棒性。通过数值仿真,验证了该控制律的有效性。     

PMSM舵机系统滑模弱磁控制策略设计

针对弹用电动舵机系统,建立表贴式永磁同步电机(SPMSM)矢量控制模型。设计了基于变指数趋近律的滑模变结构控制器,并在此基础上进行了抖振抑制。同时,在电流环设计了基于电压反馈、电流注入的弱磁电流分配策略,提高了舵机系统在轻负载情况下的动态响应速度。仿真结果表明,设计的控制器可以很好的提高舵机系统的控制精度与动态性能。其中,电机最高转速提高了25.8%,转矩脉动减小了91.5%,阶跃响应上升时间减小了50%。     

基于AVR单片机的直线电机位置控制

为降低直线电机驱动电路的成本,该文利用8位的AVR单片机实现了直线电机的位置控制,控制精度达到了0.05 mm。文中设计了直线电机的驱动电路,合理地简化了电压空间矢量的合成算法,提出了从霍尔反馈中快速获取电机推杆位置的方法,开发了限幅比例增量式控制律,进行了直线电机的位置控制硬件实验,实验结果证明本设计方案满足了实时性和精度要求。     

基于LM629的无刷直流电动机伺服控制器

为了提高无刷直流电动机伺服控制器的控制精度、降低无刷直流电动机伺服控制器的成本,采用LM629芯片设计了一种无刷直流电动机伺服控制器,搭建了伺服控制器的硬件平台,开发了伺服控制器的控制软件。针对工业应用中对直流伺服电机进行位置控制的要求,提出了数字位置控制模式。通过对伺服系统速度波形进行分析,验证了该系统具有较高的控制精度。     

基于80C196MC实现SPWM变频调速控制

介绍的三相异步电机正弦脉宽调制（SPWM）变频调速系统以80C196MC单片机为核心构成控制单元,具有位置反馈、速度反馈、电流反馈三闭环结构,通过电流反馈及模糊PID算法处理偏差数据,以较低的成本实现三相交流电机连续控制。应用80C196MC芯片内置软、硬件功能使变频调速系统的响应速度、稳定性和可操作性显著提高,软件策略可获得更优的控制性能,并且电机动态工作参数可控制,易于调整,有效减小了电机起动时的电流冲击,使控制精度显著提高。     

无人机舵机HIL仿真方法研究

为简化编程及优化控制律,介绍了一种无人机舵机的HIL实时仿真方法.详细设计了系统硬件,构建了基于Simulink的舵机控制系统HIL仿真模型,可实时在线调整模型参数及监视仿真数据,实现了舵机的位置随动控制.实验结果表明,系统具有较好的实时性,能够较全面验证舵机控制软件的可靠性,加快了舵机及无人机的研制.     

基于80 C196MC实现SPWM变频调速控制

介绍的三相异步电机正弦脉宽调制(SPWM)变频调速系统以80C196MC单片机为核心构成控制单元,具有位置反馈、速度反馈、电流反馈三闭环结构,通过电流反馈及模糊PID算法处理偏差数据,以较低的成本实现三相交流电机连续控制。应用80C196MC芯片内置软、硬件功能使变频调速系统的响应速度、稳定性和可操作性显著提高,软件策略可获得更优的控制性能,并且电机动态工作参数可控制,易于调整,有效减小了电机起动时的电流冲击,使控制精度显著提高。