集成双余度机电作动器控制系统研究

admin · 发表于 2023-10-9 14:53:38

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雅宝题库解析：
作为飞行控制系统的重要组成部分之一，作动器的静、动态特性直接影响到飞行器的操控性能。本文针对机电作动器控制系统设计理论及方法进行了深入的研究。首先，在分析双绕组永磁同步电机结构和工作原理的基础上，介绍了三相交流电机矢量控制的原理，并将其推广至六相电机的应用，确定了双绕组永磁同步电机转子磁链定向的控制方式及“转矩/电流”比最大的电流分配原则。在Simulink环境下，搭建控制系统仿真模型，通过仿真验证控制策略的可行性。其次，以提升机电作动系统伺服性能为目标，从内环至外环采取一系列措施改进系统伺服性能。其中包括：采用电流前馈补偿实现交直轴电流的解耦，采用指令电压修正来补偿死区设置及器件导通压降对输出电压波形造成的影响，采用电流均衡策略确保两套绕组平衡运行。在最外环的位置环中，计算合适的预紧力，消除传动机构可能存在的反向间隙，并在传统PID算法的基础上加入干扰观测补偿，以应对外部负载扰动及内部参数变动给系统带来的影响，提高系统鲁棒性。根据控制系统性能要求，以DSP（TMS320F2812）为核心，结合智能功率模块，完成了控制系统的硬件电路设计与调试。软件系统的设计则采用自底向上的方式，将整个系统分为电流采集、转速计算、SVPWM波形产生等子任务模块，并在定时中断周期内完成控制所需的子任务模块。最后，对原理样机进行了电流环、速度环、位置环三环动静态性能试验。

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