發(fā)布時間：2020-07-07 23:42

【摘要】：舵機(jī)作為制導(dǎo)炮彈等飛行控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其性能直接影響著飛行控制系統(tǒng)的飛行品質(zhì)。本文針對無刷直流電動舵機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng),研究了小型電動舵機(jī)的PI控制及反演自適應(yīng)滑模控制,設(shè)計了電動舵機(jī)硬件驅(qū)動及仿真電路,主要工作內(nèi)容如下：(1)建立了無刷直流電動舵機(jī)的各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型,包括無刷直流電機(jī)的三相繞組電壓模型、電機(jī)轉(zhuǎn)矩模型、電機(jī)運(yùn)動方程模型、電磁轉(zhuǎn)矩模型、傳動減速器模型及PWM逆變器模型。(2)采用臨界比例度法結(jié)合湊試法設(shè)計了無刷直流電動舵機(jī)三閉環(huán)PI控制器,由內(nèi)至外分別為電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)并對其進(jìn)行仿真分析。在simulink仿真器中搭建了基于PI控制算法的舵回路仿真模型并進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果驗證了舵機(jī)模型的正確性與合理性。(3)采用反演自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)滑�？刂扑惴▽﹄妱訖C(jī)進(jìn)行控制。利用反演后退的方法,將舵機(jī)系統(tǒng)分解為低階子系統(tǒng),分別設(shè)計出子系統(tǒng)的李雅普諾夫函數(shù)及中間虛擬量,根據(jù)系統(tǒng)需求,設(shè)計出的自適應(yīng)律為戶=-γσ,最后完成系統(tǒng)控制律的設(shè)計。仿真結(jié)果表明反演自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)滑�？刂扑惴ň哂谐{(diào)量小,響應(yīng)速度快,對外界擾動具有較好的魯棒性。(4)設(shè)計系統(tǒng)硬件,采用C8051F410單片機(jī)及外圍電路設(shè)計出控制板,基于IR2110芯片驅(qū)動由六個MOSFET功率管搭建的橋式電路,設(shè)計出驅(qū)動板。在硬件的基礎(chǔ)上采用C語言對軟件系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計,最后利用Protues軟件對驅(qū)動部分電路進(jìn)行仿真。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TJ413.6

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