【摘要】：舵機系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,其性能好壞直接決定飛行器的飛行品質(zhì)和安全。通過改良元器件質(zhì)量或者優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計等措施可提高系統(tǒng)的可靠性,但需要付出很大的代價。在舵機系統(tǒng)中引入余度技術(shù)可以有效提高任務(wù)可靠性,因此,研究雙余度舵機控制系統(tǒng)設(shè)計對提高飛行器可靠性具有很大意義。論文在了解國內(nèi)外余度舵機發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,研究學(xué)習(xí)了相關(guān)的新方法,提出了一種完全雙余度電動舵機系統(tǒng)設(shè)計方案。根據(jù)雙余度電動舵機伺服系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)、設(shè)計性能等要求對電機進行了選型。在舵機系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)上,對雙余度電動舵機雙通道控制結(jié)構(gòu)特性進行了分析。并對本系統(tǒng)余度資源、故障分析、余度管理等內(nèi)容進行了介紹。完成了以DSP+CPLD為核心控制架構(gòu)的硬件系統(tǒng)設(shè)計,對電源管理、控制單元、驅(qū)動單元、信號采集單元、通訊單元等關(guān)鍵部分進行了詳細分析。在軟件設(shè)計部分,介紹了濾波器模塊、信號采集模塊、通訊模塊等部分設(shè)計過程,在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了全數(shù)字式三閉環(huán)控制律。并設(shè)計了基于CPLD的控制邏輯軟件,完成無刷電機換向、電機轉(zhuǎn)速解算及系統(tǒng)故障保護等功能。在雙余度工程樣機上進行了綜合試驗,驗證了所設(shè)計的硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、控制策略的正確性、合理性。驗證結(jié)果表明,本文所設(shè)計的雙余度無刷直流電動舵機系統(tǒng)滿足設(shè)計性能指標要求,所研究的成果對高可靠電動舵機機發(fā)展具有重要的參考價值。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V249.1

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本文編號：2548035