面向框架電機(jī)的交流伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、作為制導(dǎo)武器中的關(guān)鍵組成部分,位標(biāo)器由框架電機(jī)帶動(dòng)完成對(duì)目標(biāo)的識(shí)別和跟蹤。目前我國框架電機(jī)伺服系統(tǒng)廣泛采用直流伺服電機(jī)配以電位計(jì)的工作方式,效率低、穩(wěn)定性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)極大地限制了其在彈體上的應(yīng)用;以永磁同步電機(jī)配合磁電編碼器的交流伺服系統(tǒng)能很好地解決目前直流伺服系統(tǒng)存在的問題。因此,研制一款結(jié)構(gòu)可靠、穩(wěn)定性好、控制精度高的框架電機(jī)用交流伺服系統(tǒng)具有重大意義。
　　為確定框架電機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案,首先分析了位標(biāo)器的使用環(huán)境對(duì)框架

2、電機(jī)伺服系統(tǒng)的性能要求,得出低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、高響應(yīng)速度以及高穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)目標(biāo);然后依此目標(biāo)對(duì)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行選擇并確定電機(jī)的槽極配合方案,在此基礎(chǔ)上計(jì)算出電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù);接著利用JMAG軟件重點(diǎn)對(duì)力矩脈動(dòng)、氣隙磁密進(jìn)行分析,驗(yàn)證電機(jī)結(jié)構(gòu)方案的合理性。
　　建立框架電機(jī)矢量控制模型,基于反饋控制原理分別對(duì)電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì);針對(duì)伺服系統(tǒng)力矩脈動(dòng)低、響應(yīng)速度快的設(shè)計(jì)重點(diǎn),通過simulink對(duì)模型進(jìn)行仿真,發(fā)現(xiàn)力矩脈動(dòng)

3、能夠滿足設(shè)計(jì)要求但位置環(huán)響應(yīng)速度偏慢,隨后在原反饋控制模型基礎(chǔ)上增加前饋控制以提高響應(yīng)速度達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo);并針對(duì)所選定的控制策略進(jìn)行了控制程序的開發(fā)。
　　完成了對(duì)主控電路、驅(qū)動(dòng)電路以及輔助電路的測(cè)試平臺(tái)搭建,基于國家軍用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行可靠性計(jì)算,得到平臺(tái)滿足軍用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論;對(duì)磁電編碼器標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)增加了電機(jī)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)和設(shè)置的功能。
　　分別對(duì)框架電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)、功率器件延遲時(shí)間、磁電編碼器標(biāo)定系