舵機(jī)作為導(dǎo)彈執(zhí)行機(jī)構(gòu),其性能對(duì)彈體特性提升起著關(guān)鍵性的影響。隨著導(dǎo)彈對(duì)舵機(jī)的性能需求越來越高,舵機(jī)間隙、摩擦和彈性變形以及參數(shù)攝動(dòng)等非線性因素影響日益凸顯,嚴(yán)重制約了系統(tǒng)性能提升,因此開展舵機(jī)非線性特性研究顯得尤為重要。結(jié)合某在研工程舵機(jī)因長(zhǎng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)而出現(xiàn)機(jī)構(gòu)磨損造成的間隙放大問題,給出了含間隙等效的舵機(jī)仿真控制模型,并針對(duì)舵機(jī)非線性控制特性和飛行狀態(tài)大間隙下慣量響應(yīng)所導(dǎo)致的導(dǎo)彈穩(wěn)定性問題開展仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證;最后引入自抗擾控制算法設(shè)計(jì),可以一定程度上解決含間隙的舵機(jī)系統(tǒng)負(fù)載干擾下魯棒性較弱的問題。該研究對(duì)控制器設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)間隙控制具有較好的指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：微電機(jī). 2020,53(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

間隙示意圖

本文依托某在研工程舵機(jī)實(shí)際問題開展建模研究,該舵機(jī)為位置閉環(huán)控制系統(tǒng),用于導(dǎo)彈舵面偏角的實(shí)時(shí)跟蹤偏轉(zhuǎn)。與傳統(tǒng)位置伺服一樣,含控制器、減速傳動(dòng)、伺服電機(jī)以及反饋測(cè)量模塊,其中減速傳動(dòng)為齒輪系+滾珠絲杠副+搖臂組成,伺服電機(jī)選用帶旋轉(zhuǎn)變壓器的無刷電機(jī),反饋測(cè)量模塊為導(dǎo)電塑料電位器。圖2給出了位置控制框圖,間隙存在于減速傳動(dòng)中,如齒輪系之間的嚙合、絲杠兩端的軸承徑向竄動(dòng)、絲杠軸與軸承內(nèi)側(cè)的配合、螺母與絲杠的導(dǎo)向回程配合以及搖臂與舵軸撥叉的配合等。

為了便于分析,將無刷電機(jī)視作一個(gè)旋轉(zhuǎn)體,慣量為J,將所有減速傳動(dòng)的慣量等效為另一個(gè)旋轉(zhuǎn)體,慣量為Jl,那么電動(dòng)舵機(jī)的間隙模型就等效為如圖1所示的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)體之間的間隙模型,則可按照式(1)建立它們之間的力學(xué)傳遞關(guān)系,其中電動(dòng)舵機(jī)的間隙可通過間隙測(cè)量設(shè)備實(shí)測(cè)得到,同樣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的靜剛度也可以通過剛度測(cè)量設(shè)備實(shí)測(cè)得到。建立等效模型如圖3所示,相關(guān)變量定義見表1。表1 變量定義 名稱 符號(hào) 名稱 符號(hào) 相相電感 La 相相電阻 Ra 反電勢(shì)系數(shù) ke 力矩系數(shù) k1 阻尼系數(shù) η 傳動(dòng)等效慣量 Jl 電機(jī)慣量 J 傳動(dòng)比 kgear 電磁力矩 Te 傳動(dòng)靜剛度 kg

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3278876