本文關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)舵機(jī)伺服系統(tǒng)的故障診斷和冗余技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展要求其飛行控制系統(tǒng)具有高可靠性,因此,伺服作動(dòng)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)也日益增加。傳統(tǒng)單回路伺服系統(tǒng)在任務(wù)可靠性上很難再有新的突破。本文闡述了以TMS320F28335為核心的余度舵機(jī)伺服系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程。首先應(yīng)用可靠性工程中的故障樹診斷方法,找出舵機(jī)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。通過(guò)比較不同的冗余模型,選擇了恰當(dāng)?shù)挠喽扰渲梅桨�。詳�?xì)分析了其重要組成部分的工作機(jī)理,并據(jù)此建立舵機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)得到的舵機(jī)模型,應(yīng)用經(jīng)典控制理論設(shè)計(jì)了三閉環(huán)位置伺服系統(tǒng),并給出了基于simulink的仿真波形,證明該方案能較好地滿足雙余度舵機(jī)的控制要求。研究了幾種故障表現(xiàn)形式對(duì)舵機(jī)性能的影響,提出了基于閾值判斷的余度舵機(jī)故障檢測(cè)方法,應(yīng)用全數(shù)字方法論證了其有效性。對(duì)基于小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法進(jìn)行了探索,驗(yàn)證了其對(duì)一些特定故障的有效性。提出了故障隔離以及處置的方法。最后,提出了雙余度舵機(jī)的原理樣機(jī)的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)并調(diào)試了各個(gè)監(jiān)控量的電路。編寫并測(cè)試故障診斷模塊的軟件。設(shè)計(jì)上位機(jī)的監(jiān)測(cè)界面,完成舵機(jī)故障時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)的觀測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)舵機(jī) 故障樹分析 經(jīng)典控制理論 故障診斷 故障處理
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.1;V267
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注釋表10-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2 課題研究意義和目的13-15
• 1.3 論文各部分主要內(nèi)容15-16
• 第二章 余度舵機(jī)的可靠性分析和系統(tǒng)構(gòu)成16-27
• 2.1 單回路舵機(jī)可靠性分析基本理論16-18
• 2.2 舵機(jī)的故障樹分析18-21
• 2.2.1 故障樹的基本概念18-19
• 2.2.2 故障樹的建立19-21
• 2.2.3 故障概率和相對(duì)重要度的計(jì)算21
• 2.3 冗余模型的比較21-24
• 2.4 舵機(jī)的余度配置24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 余度舵機(jī)數(shù)學(xué)建模及控制器設(shè)計(jì)27-36
• 3.1 舵機(jī)組成部分?jǐn)?shù)學(xué)模型的建立27-31
• 3.1.1 直流電機(jī)建模27-28
• 3.1.2 驅(qū)動(dòng)器及其數(shù)學(xué)模型28-29
• 3.1.3 減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型29-30
• 3.1.4 反饋裝置及其數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2 舵機(jī)控制器的三環(huán)控制策略31-35
• 3.2.1 電流環(huán)的設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.2 轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.3 位置環(huán)的設(shè)計(jì)33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 故障診斷與余度管理36-51
• 4.1 舵機(jī)各模塊典型故障特征36-38
• 4.2 基于閾值判別的故障診斷38-40
• 4.3 基于小波和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷40-48
• 4.3.1 小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述41-44
• 4.3.2 基于小波變換的故障特征提取44-45
• 4.3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷45-47
• 4.3.4 故障申報(bào)47-48
• 4.4 故障處理48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 雙余度舵機(jī)的實(shí)現(xiàn)51-66
• 5.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-52
• 5.2 雙余度舵機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)52-63
• 5.2.1 雙余度舵機(jī)控制硬件52-58
• 5.2.2 雙余度舵機(jī)檢測(cè)硬件58-63
• 5.3 雙余度舵機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)63-65
• 5.3.1 軟件總體設(shè)計(jì)63
• 5.3.2 嵌入式DSP軟件設(shè)計(jì)63-64
• 5.3.3 上位機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)和展望66-68
• 6.1 論文總結(jié)66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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2 周東華,DingX;容錯(cuò)控制理論及其應(yīng)用[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2000年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 高揚(yáng);電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：377762