面向框架電機的交流伺服控制系統設計.pdf

1、作為制導武器中的關鍵組成部分,位標器由框架電機帶動完成對目標的識別和跟蹤。目前我國框架電機伺服系統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、結構復雜的缺點極大地限制了其在彈體上的應用;以永磁同步電機配合磁電編碼器的交流伺服系統能很好地解決目前直流伺服系統存在的問題。因此,研制一款結構可靠、穩(wěn)定性好、控制精度高的框架電機用交流伺服系統具有重大意義。
　　為確定框架電機設計的總體方案,首先分析了位標器的使用環(huán)境對框架

2、電機伺服系統的性能要求,得出低轉矩脈動、高響應速度以及高穩(wěn)定性的設計目標;然后依此目標對電機定子、轉子結構形式進行選擇并確定電機的槽極配合方案,在此基礎上計算出電機結構參數;接著利用JMAG軟件重點對力矩脈動、氣隙磁密進行分析,驗證電機結構方案的合理性。
　　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)進行設計;針對伺服系統力矩脈動低、響應速度快的設計重點,通過simulink對模型進行仿真,發(fā)現力矩脈動

3、能夠滿足設計要求但位置環(huán)響應速度偏慢,隨后在原反饋控制模型基礎上增加前饋控制以提高響應速度達到設計目標;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、驅動電路以及輔助電路的測試平臺搭建,基于國家軍用標準對硬件平臺進行可靠性計算,得到平臺滿足軍用標準的結論;對磁電編碼器標定系統進行改進,提高系統穩(wěn)定性的同時增加了電機運行參數檢測和設置的功能。
　　分別對框架電機反電動勢、功率器件延遲時間、磁電編碼器標定系