發(fā)布時(shí)間：2017-06-21 09:12

  本文關(guān)鍵詞：EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)電作動(dòng)器(Electro-Mechanical Actuator,EMA)是應(yīng)用于航空領(lǐng)域的一種新型伺服作動(dòng)器,相比傳統(tǒng)液壓作動(dòng)器具有更好的伺服性能和可靠性,是未來飛機(jī)作動(dòng)器的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)了一套EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),選取永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾柱絲杠的作動(dòng)方案,設(shè)計(jì)基于DSP的全數(shù)字化軟硬件平臺(tái),并重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)控制技術(shù)進(jìn)行了研究。本文首先介紹了EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù),建立永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)介紹了SVPWM技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn),在電機(jī)矢量控制基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)控制模型,運(yùn)用傳統(tǒng)PID控制進(jìn)行電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的工程設(shè)計(jì)。以DSP F28335為控制核心,以IPM為功率電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)全數(shù)字化硬件電路平臺(tái);介紹了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),分析了系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)及重要子程序的功能等。針對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)伺服性能降低的情況,提出了更復(fù)雜的控制策略,通過辨識(shí)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行自校正控制。研究了系統(tǒng)電氣參數(shù)和機(jī)械參數(shù)的辨識(shí),利用辨識(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值在線對(duì)速度控制器進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)速度環(huán)的自校正控制。這種方法根據(jù)機(jī)械參數(shù)的變化校正控制器,提高了系統(tǒng)伺服性能。通過Matlab中的電氣系統(tǒng)工具箱建立系統(tǒng)物理模型,仿真實(shí)現(xiàn)EMA系統(tǒng)基本功能,研究了系統(tǒng)不同伺服指令下的動(dòng)靜態(tài)特性,在此基礎(chǔ)上驗(yàn)證了參數(shù)辨識(shí)方法和自校正控制的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：EMA 永磁同步電機(jī) DSP 參數(shù)辨識(shí) 自校正控制
【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
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)12-14
• 1.3 EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)14-17
• 1.3.1 EMA硬件平臺(tái)技術(shù)14-15
• 1.3.2 EMA系統(tǒng)控制技術(shù)15-17
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 EMA控制系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)18-29
• 2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.1.1 永磁同步電機(jī)基本數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.1.2 永磁同步電機(jī)坐標(biāo)變換及其矢量控制19-20
• 2.2 空間矢量脈寬調(diào)制算法原理及其實(shí)現(xiàn)20-23
• 2.2.1 SVPWM原理20-22
• 2.2.2 SVPWM軟件實(shí)現(xiàn)22-23
• 2.3 系統(tǒng)控制模型設(shè)計(jì)23-28
• 2.3.1 EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制模型建立23-24
• 2.3.2 電流環(huán)設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.3 速度環(huán)設(shè)計(jì)25-27
• 2.3.4 位置環(huán)設(shè)計(jì)27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)29-44
• 3.1 EMA系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)29-30
• 3.2 系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)30-38
• 3.2.1 DSP最小系統(tǒng)30-32
• 3.2.2 CPLD電路32
• 3.2.3 檢測(cè)保護(hù)電路32-36
• 3.2.4 控制信號(hào)輸入輸出及通信模塊電路36-38
• 3.3 功率電路設(shè)計(jì)38-42
• 3.3.1 系統(tǒng)電氣回路38-40
• 3.3.2 IPM智能功率模塊及其接口電路40-42
• 3.4 系統(tǒng)其它外圍電路設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.1 按鍵顯示電路42
• 3.4.2 電流電壓采樣電路42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-49
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境及編程方法44
• 4.2 程序功能分析44-48
• 4.2.1 系統(tǒng)主程序44-45
• 4.2.2 主中斷程序45-46
• 4.2.3 采樣反饋?zhàn)映绦?/span>46-48
• 4.3 軟件調(diào)試與開發(fā)48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究49-63
• 5.1 參數(shù)辨識(shí)原理及辨識(shí)模型建立49-51
• 5.1.1 模型參考自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)49-50
• 5.1.2 離散系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)模型設(shè)計(jì)50-51
• 5.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)51-57
• 5.2.1 系統(tǒng)電氣參數(shù)離線辨識(shí)51-52
• 5.2.2 電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)52-55
• 5.2.3 系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)55-57
• 5.3 速度環(huán)自校正控制57-60
• 5.3.1 自校正控制原理57-59
• 5.3.2 自校正控制的實(shí)現(xiàn)59-60
• 5.4 系統(tǒng)仿真與分析60-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 工作總結(jié)63
• 6.2 后續(xù)工作研究展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 酆勇,麻曉園;TMS320C6X DSP的C語言與匯編混合編程技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2003年09期

2 儲(chǔ)海燕;許剛;;基于AD2S1200的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼電路的設(shè)計(jì)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年20期

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

1 吳茂剛;矢量控制永磁同步電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：468185