小型數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、數(shù)字閥作為電液控制元件之一，具有抗污染能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，重復(fù)精度高，直接數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器作為數(shù)字伺服閥的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換接口，其性能在很大程度上決定整個(gè)數(shù)字伺服閥甚至整個(gè)控制系統(tǒng)的性能。混合式步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移信號(hào)的數(shù)字執(zhí)行元件，常作為數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于數(shù)字閥。
　　 本文以三種結(jié)構(gòu)小巧的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)為研究對(duì)象。建立了兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型，并提出

2、電流矢量控制策略；設(shè)計(jì)了基于DSP的小型2D數(shù)字伺服閥專用控制器，采用電流和位置雙閉環(huán)算法對(duì)其性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三種數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器具有良好的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)應(yīng)-3dB(-90°)的頻寬最快為320Hz，上升時(shí)間最快為4.8ms。作為小型數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的實(shí)例應(yīng)用，對(duì)Φ6通徑2D數(shù)字伺服閥的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該數(shù)字伺服閥對(duì)應(yīng)-3dB(-90°)的頻寬為200Hz。

3、>　　 本文的各章內(nèi)容如下：
　　 1、分析總結(jié)了電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)原理及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，針對(duì)數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行特點(diǎn)，探討了提高頻響策略，闡述了本論文的研究目的及意義。
　　 2、介紹了數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器連續(xù)運(yùn)行原理，并對(duì)數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器建立了數(shù)學(xué)建模，得出兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的電壓方程，力矩方程和動(dòng)力學(xué)方程，并提出電流矢量控制策略。
　　 3、介紹了基于電流和位置雙閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)的組成和原理；

4、設(shè)計(jì)了小流量2D數(shù)字閥專用DSP控制器，并對(duì)控制器的各個(gè)模塊進(jìn)行說明；對(duì)電流控制信號(hào)的產(chǎn)生及位置閉環(huán)等關(guān)鍵算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述。
　　 4、基于搭建的小型數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，獲得了基于電流矢量控制的三種結(jié)構(gòu)小巧、低慣量的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，試驗(yàn)研究了步進(jìn)電機(jī)的跟蹤特性。
　　 5、作為小型數(shù)字式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的實(shí)例應(yīng)用，搭建了Φ6通徑2D數(shù)字伺服閥實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)其靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。探討了顫