面向框架電機的交流伺服控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、作為制導(dǎo)武器中的關(guān)鍵組成部分,位標(biāo)器由框架電機帶動完成對目標(biāo)的識別和跟蹤。目前我國框架電機伺服系統(tǒng)廣泛采用直流伺服電機配以電位計的工作方式,效率低、穩(wěn)定性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點極大地限制了其在彈體上的應(yīng)用;以永磁同步電機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用交流伺服系統(tǒng)具有重大意義。
　　為確定框架電機設(shè)計的總體方案,首先分析了位標(biāo)器的使用環(huán)境對框架

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

3、能夠滿足設(shè)計要求但位置環(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)速度達到設(shè)計目標(biāo);并針對所選定的控制策略進行了控制程序的開發(fā)。
　　完成了對主控電路、驅(qū)動電路以及輔助電路的測試平臺搭建,基于國家軍用標(biāo)準(zhǔn)對硬件平臺進行可靠性計算,得到平臺滿足軍用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論;對磁電編碼器標(biāo)定系統(tǒng)進行改進,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時增加了電機運行參數(shù)檢測和設(shè)置的功能。
　　分別對框架電機反電動勢、功率器件延遲時間、磁電編碼器標(biāo)定系