無人機無刷直流舵機控制器設(shè)計.pdf

1、舵回路作為飛行控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，對無人機的整體性能起著至關(guān)重要的作用。無刷直流電機以其功率密度高、轉(zhuǎn)動慣量小和可靠性高等優(yōu)點，受到了人們廣泛的關(guān)注和研究。本文根據(jù)樣例舵回路系統(tǒng)的功能要求，進(jìn)行了無刷直流舵機控制器的設(shè)計研究。
　　論文首先研究了無人機飛行控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，闡明了舵回路系統(tǒng)的功能要求及任務(wù)，并按舵機控制器的功能與結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊劃分，完成了舵回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過舵機與控制器的部件分析與選型，完成了控制器的設(shè)計方案

2、。
　　其次，根據(jù)無刷直流電機的組成及工作原理，分析研究了舵機運行的動態(tài)特性，并根據(jù)分析結(jié)果建立舵機的數(shù)學(xué)模型；研究并制定舵機系統(tǒng)的控制策略：采用電流、速度、位置三閉環(huán)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并采用PID參數(shù)整定方法對舵機系統(tǒng)完成了控制律設(shè)計，在MATLAB環(huán)境下通過控制系統(tǒng)仿真試驗與迭代設(shè)計，得到控制器優(yōu)化的控制律參數(shù)。
　　再次，以舵回路系統(tǒng)功能需求為依據(jù)，對控制器的硬件電路和軟件進(jìn)行了設(shè)計研究。采用分立元件實現(xiàn)了控制器的控制電

3、路、CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）換向邏輯電路、功率驅(qū)動電路以及保護(hù)電路等的設(shè)計；根據(jù)控制器各功能單元的供電需求，進(jìn)行了電源分配；完成了包括控制律軟件及CPLD邏輯編程軟件等在內(nèi)的控制器軟件設(shè)計，實現(xiàn)了電機的閉環(huán)控制和換向邏輯。
　　最后，在樣例無刷直流舵機控制器實驗平臺上完成了綜合測試，驗證了控制器的換向邏輯設(shè)計方案、功率驅(qū)動電路設(shè)計方案及電機執(zhí)行方案的正確性和合理性，為無刷直流舵機控制