本文關鍵詞：無人機舵機伺服系統(tǒng)的故障診斷和冗余技術，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無人機的快速發(fā)展要求其飛行控制系統(tǒng)具有高可靠性,因此,伺服作動系統(tǒng)可靠性指標也日益增加。傳統(tǒng)單回路伺服系統(tǒng)在任務可靠性上很難再有新的突破。本文闡述了以TMS320F28335為核心的余度舵機伺服系統(tǒng)的構建過程。首先應用可靠性工程中的故障樹診斷方法,找出舵機系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。通過比較不同的冗余模型,選擇了恰當?shù)挠喽扰渲梅桨浮Ｔ敿毞治隽似渲匾M成部分的工作機理,并據(jù)此建立舵機系統(tǒng)的數(shù)學模型。針對得到的舵機模型,應用經(jīng)典控制理論設計了三閉環(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的控制要求。研究了幾種故障表現(xiàn)形式對舵機性能的影響,提出了基于閾值判斷的余度舵機故障檢測方法,應用全數(shù)字方法論證了其有效性。對基于小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡的故障診斷方法進行了探索,驗證了其對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,提出了雙余度舵機的原理樣機的設計方案。設計并調(diào)試了各個監(jiān)控量的電路。編寫并測試故障診斷模塊的軟件。設計上位機的監(jiān)測界面,完成舵機故障時對于數(shù)據(jù)的觀測。
【關鍵詞】：電動舵機 故障樹分析 經(jīng)典控制理論 故障診斷 故障處理
【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】：2015
【分類號】：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 余度舵機的可靠性分析和系統(tǒng)構成16-27
• 2.1 單回路舵機可靠性分析基本理論16-18
• 2.2 舵機的故障樹分析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 故障概率和相對重要度的計算21
• 2.3 冗余模型的比較21-24
• 2.4 舵機的余度配置24-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第三章 余度舵機數(shù)學建模及控制器設計27-36
• 3.1 舵機組成部分數(shù)學模型的建立27-31
• 3.1.1 直流電機建模27-28
• 3.1.2 驅動器及其數(shù)學模型28-29
• 3.1.3 減速傳動機構及其數(shù)學模型29-30
• 3.1.4 反饋裝置及其數(shù)學模型30-31
• 3.2 舵機控制器的三環(huán)控制策略31-35
• 3.2.1 電流環(huán)的設計31-32
• 3.2.2 轉速環(huán)的設計32-33
• 3.2.3 位置環(huán)的設計33-35
• 3.3 本章小結35-36
• 第四章 故障診斷與余度管理36-51
• 4.1 舵機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)絡的故障診斷40-48
• 4.3.1 小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡概述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)絡的故障診斷45-47
• 4.3.4 故障申報47-48
• 4.4 故障處理48-50
• 4.5 本章小結50-51
• 第五章 雙余度舵機的實現(xiàn)51-66
• 5.1 機械結構的設計與實現(xiàn)51-52
• 5.2 雙余度舵機系統(tǒng)硬件設計52-63
• 5.2.1 雙余度舵機控制硬件52-58
• 5.2.2 雙余度舵機檢測硬件58-63
• 5.3 雙余度舵機系統(tǒng)軟件設計63-65
• 5.3.1 軟件總體設計63
• 5.3.2 嵌入式DSP軟件設計63-64
• 5.3.3 上位機監(jiān)控程序設計64-65
• 5.4 本章小結65-66
• 第六章 總結和展望66-68
• 6.1 論文總結66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71-72
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 董保童;任務可靠度的估算分析[J];飛機設計;2002年03期

2 周東華,DingX;容錯控制理論及其應用[J];自動化學報;2000年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高揚;電氣傳動自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設計方法研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

  本文關鍵詞：無人機舵機伺服系統(tǒng)的故障診斷和冗余技術，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：377762