本文關(guān)鍵詞：雙余度電動舵機系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文針對并行/主動式余度作動系統(tǒng)提出基于機械運動合成的差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案和基于電流迭加的離合器控制方案,并指出各自的特點。在深入研究永磁無刷直流電機的工作原理、數(shù)學(xué)模型和控制性能的基礎(chǔ)上,針對差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案提出位置環(huán)、速度環(huán)雙閉環(huán)控制方案,利用直接設(shè)計方法設(shè)計出各數(shù)字控制器的算法;針對離合器控制方案提出位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)三閉環(huán)控制方案,利用間接設(shè)計方法設(shè)計出各數(shù)字控制器的算法。對兩種控制方案用MATLAB進行仿真,仿真結(jié)果顯示,兩種控制方案均能滿足雙余度舵機的控制要求。 本論文針對基于差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案的雙余度舵機系統(tǒng),給出了詳細的硬件設(shè)計方案,介紹了控制板和功率驅(qū)動板的各功能模塊的設(shè)計,討論了故障自診斷和故障屏蔽策略,介紹了兩舵機間的交叉數(shù)據(jù)鏈的設(shè)計,給出了整個控制流程及各模塊的C語言代碼或流程框圖,并制作了以微處理器MSP430為核心實驗平臺和開發(fā)了測試界面。實驗結(jié)果表明,該方案較好地滿足雙余度舵機的控制要求。
【關(guān)鍵詞】：無刷直流電機 雙余度電動舵機 伺服系統(tǒng) MSP430 SJA1000 IR2130
【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】：2005
【分類號】：V242
【目錄】：

• 第一章 緒論9-11
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 研究目標與內(nèi)容10-11
• 1.2.1 研究目標10
• 1.2.2 研究內(nèi)容10-11
• 第二章 雙余度舵機系統(tǒng)整體方案11-14
• 2.1 差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案及特點11-12
• 2.1.1 差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案11-12
• 2.1.2 差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案的特點12
• 2.2 離合器控制方案及特點12-14
• 2.2.1 離合器控制方案12-13
• 2.2.2 離合器控制方案的特點13-14
• 第三章 驅(qū)動與控制系統(tǒng)設(shè)計14-30
• 3.1 稀土永磁無刷直流電動機14-21
• 3.1.1 優(yōu)越性及其應(yīng)用14
• 3.1.2 基本結(jié)構(gòu)與工作原理14-17
• 3.1.3 maxon EC40 24V 120W無刷直流電機簡介17-19
• 3.1.4 數(shù)字測速與濾波19-21
• 3.2 驅(qū)動電路21-25
• 3.2.1 三相橋式PWM變換器21-23
• 3.2.2 脈沖觸發(fā)電路23-24
• 3.2.3 控制邏輯電路24-25
• 3.3 模擬量檢測回路25-26
• 3.3.1 電流檢測回路25-26
• 3.3.2 位置檢測回路26
• 3.4 控制單元及通訊接口電路26-30
• 3.4.1 控制單元26-28
• 3.4.2 RS-422串行通訊接口28
• 3.4.3 CAN通訊接口28-30
• 第四章 控制策略與控制算法設(shè)計30-56
• 4.1 稀土永磁無刷直流電機(BLDCM)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立30-32
• 4.2 基于差動周轉(zhuǎn)輪系控制方案的雙余度舵機系統(tǒng)設(shè)計32-41
• 4.2.1 單舵機雙閉環(huán)系統(tǒng)的控制器的設(shè)計33-38
• 4.2.2 單舵機雙閉環(huán)系統(tǒng)的控制器的設(shè)計SIMULINK動態(tài)仿真38-39
• 4.2.3 雙余度舵機雙閉環(huán)系統(tǒng)的控制策略與仿真39-41
• 4.3 基于離合器控制方案的雙余度舵機系統(tǒng)設(shè)計41-56
• 4.3.1 單舵機三閉環(huán)系統(tǒng)的控制器的設(shè)計41-49
• 4.3.2 單舵機三閉環(huán)系統(tǒng)SIMULINK動態(tài)仿真49-51
• 4.3.3 雙余度舵機三閉環(huán)系統(tǒng)的控制策略與系統(tǒng)仿真51-56
• 第五章 測試界面及控制軟件設(shè)計56-74
• 5.1 測試界面設(shè)計56-58
• 5.1.1 VC++簡介56
• 5.1.2 測試界面的設(shè)計56-58
• 5.2 基于MSP430F149的控制軟件設(shè)計58-74
• 5.2.1 異步通訊機制的實現(xiàn)58-60
• 5.2.2 時鐘設(shè)置60-61
• 5.2.3 定時器Timer_A設(shè)置61-62
• 5.2.4 定時器Timer_B設(shè)置62-63
• 5.2.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC12的設(shè)置63-64
• 5.2.6 通信口的設(shè)置及軟件設(shè)計64-68
• 5.2.7 舵機自診斷68-71
• 5.2.8 控制算法實現(xiàn)71-74
• 第六章 實驗結(jié)果及展望74-77
• 6.1 實驗結(jié)果74-76
• 6.1.1 實驗平臺及其特性74-75
• 6.1.2 實驗結(jié)果75-76
• 6.2 對未來的展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-79

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郝衛(wèi)生;張新華;;電動舵機系統(tǒng)控制律的一種工程設(shè)計方法[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2008年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王慧娟;雙余度電動伺服舵機系統(tǒng)設(shè)計[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 王麗博;機載光電吊艙控制系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[D];河南科技大學(xué);2011年

3 葉紅兵;雙余度無刷直流電動舵機控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

4 陳崢;基于開關(guān)磁阻電機的舵機控制器設(shè)計與研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

5 任元;高可靠性電動作動器的研究和設(shè)計[D];江蘇大學(xué);2008年

6 陳長春;基于無位置傳感器無刷直流電機的舵機伺服系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

7 陳小軍;高速永磁無刷直流電機磁熱耦合分析與效率優(yōu)化研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：雙余度電動舵機系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：288505