電動舵機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本論文針對某型號的聯(lián)合直接攻擊炸彈(JDAM)設(shè)計適用于此彈體結(jié)構(gòu)的電動舵機(jī)控制系統(tǒng)。包括整個舵機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要組成元件參數(shù)的選取，控制器的綜合等。具體作了以下四方面工作：
　　第一，應(yīng)用直流電動機(jī)的電動勢平衡方程、轉(zhuǎn)矩平衡方程和轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)動慣量的折算方法，建立了整個電動舵機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，從而為進(jìn)一步的系統(tǒng)分析和設(shè)計提供了數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)。
　　第二，分析了整個電動舵機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載特性；分析了舵面的工作頻率和所需要的最

2、大電機(jī)輸出力矩之間的關(guān)系以及減速器的減速比和所需要的電機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合本課題中的實(shí)際指標(biāo)要求，確定了所需要的減速器的減速比和電機(jī)的各個參數(shù)，從而選定了電機(jī)及減速器的型號，為進(jìn)一步的控制系統(tǒng)設(shè)計提供了參數(shù)基礎(chǔ)。
　　第三，在系統(tǒng)傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，分析了干擾對有效系統(tǒng)輸出的影響。從而從選擇電機(jī)的角度和選擇控制器增益的角度得出了如何抑制此干擾對系統(tǒng)有效輸出的影響。此外，從傳遞函數(shù)的角度分析了，對于給定的跟蹤誤差

3、要求，如何選定系統(tǒng)的開環(huán)增益。在以上分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計指標(biāo)要求，設(shè)計了期望的開環(huán)系統(tǒng) Bode圖，并且求出了相應(yīng)的控制器。數(shù)值仿真驗(yàn)證了所設(shè)計的控制器可以滿足指標(biāo)要求以及設(shè)計過程的合理性與有效性。
　　第四，設(shè)計了整個電動舵機(jī)控制系統(tǒng)的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。采用錐齒輪換向裝置以及諧波減速傳動裝置，從而減小了整個舵機(jī)系統(tǒng)的空間尺寸，減小了整個系統(tǒng)的重量。此外，我們將整個電動舵機(jī)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上設(shè)計成一個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，從而保證了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的