【摘要】：EMA是一類采用電機驅(qū)動的位置伺服控制系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的液壓作動系統(tǒng),EMA具有作動效率高、易維護、體積小等優(yōu)點,正被越來越多地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。高性能的航空器和航天器要求EMA具有快速的伺服響應(yīng)性能和較強的抗干擾性能。本文針對EMA的這兩個關(guān)鍵伺服性能進行EMA伺服控制算法的研究與改進,并最終設(shè)計出了一套性能較好的EMA伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)。首先,本文進行了EMA伺服系統(tǒng)的總體設(shè)計,建立了以三閉環(huán)PID控制為基礎(chǔ)的系統(tǒng)模型。針對傳統(tǒng)PID控制的不足,通過電壓前饋解耦控制算法和自抗擾控制算法對基礎(chǔ)模型進行優(yōu)化,以提高EMA的伺服響應(yīng)速度和抗干擾能力,并通過仿真試驗初步驗證了算法優(yōu)化的有效性。其次,本文以IPM模塊為核心設(shè)計了系統(tǒng)的功率電路,以DSP為核心設(shè)計了系統(tǒng)的控制電路,進而完成了EMA伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計。在硬件平臺的基礎(chǔ)上,結(jié)合EMA的應(yīng)用需求,設(shè)計了一套基于DSP的嵌入式軟件系統(tǒng),完成了整個EMA伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計。最后,本文通過系統(tǒng)性能試驗驗證了整個EMA伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計的合理性。
[Abstract]:EMA is a kind of position servo control system driven by motor. Compared with the traditional hydraulic actuation system, EMA has the advantages of high actuation efficiency, easy maintenance and small volume, and is being applied more and more in the field of aerospace. High performance aircraft and spacecraft require EMA to have fast servo response performance and strong anti-jamming performance. This paper studies and improves the EMA servo control algorithm for the two key servo performance of EMA, and finally designs a set of EMA servo drive control system with better performance. Firstly, the overall design of EMA servo system is carried out, and the system model based on three closed loop PID control is established. Aiming at the deficiency of traditional PID control, the basic model is optimized by voltage feedforward decoupling control algorithm and auto disturbance rejection control algorithm, in order to improve the servo response speed and anti-interference ability of EMA. The effectiveness of the algorithm is verified by simulation experiments. Secondly, the power circuit of the system is designed with IPM module as the core, the control circuit of the system is designed with DSP as the core, and the hardware platform of the EMA servo drive control system is designed. Based on the hardware platform and the application requirement of EMA, an embedded software system based on DSP is designed, and the whole EMA servo drive control system is designed. Finally, the rationality of the design of the EMA servo drive control system is verified by the system performance test.
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

【參考文獻】

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本文編號：2225333