文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
基于嵌入式的数字化导弹舵机伺服控制系统研究与开发
姓名:彭晓
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:李辉
20100601
摘要目前国产和进口俄制导弹的舵机伺服控制器多以模拟式控制为主。模拟式控制器虽然具有控制性能连续平滑的优点,但存在体积大、对温度的敏感性强、抗干扰能力弱等明显不足。本文对导弹舵机伺服控制系统作了较深入的研究,分析了导弹舵机伺服控制系统的国内外研究现状和未来的发展趋势。在深入理解电动舵机控制方式的基础上,结合数字控制技术与嵌入式操作系统技术,设计了一针对电动导弹舵机的工作特点,。馈速度的值,控制器采用了基于转速观测器方式的反馈速度估算方法。位置环采控制、不完全微分刂啤W钪帐迪侄远婷孀=堑目焖倬范ㄎ弧I杓屏丝刂划分、模糊控制算法和应用程序的编码和调试,并对软件系统进行了抗干扰设计。该导弹舵机伺服控制系统在某航天企业导弹舵机专用测试仪上进行了测试及关键词:电动导弹舵机,嵌入式,数字伺服,模糊控制套基于嵌入式操作系统的数字式导弹舵机伺服系统。速度环采用基于变速积分方式的增量式控制策略,并且为了更准确的计算出反用变结构控制的方式,按照位置偏差值的大小分别对位置环进行全速控制、模糊器硬件,采用位数字控制器为主要控制芯片,设计并实现了位置信号调理电路、驱动电路、电源等。针对舵机伺服系统工作环境的电磁特性,进行了系统、全面的硬件抗干扰设计,保证了控制器工作的稳定性。设计了控制器软件,选择∥疧甀J凳辈僮飨低常瓿闪硕圆僮飨低车囊浦埠拖低橙挝竦优化。测试结果表明根据本文设计的数字式导弹舵机伺服控制系统达到了较高的控制性能,证明了该设计方案的可行性与可靠性,具有良好的应用价值。
.,.瓵,瑃.,琭.,—甀琣,.,琭./,.,—/—.
,,甌:,,
签名:鸯珐山论文使用授权独创性声明签名:蔓刍眈月乒日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日期:月斗曰扫描等复制手段保存、汇编学位论文。导师签名:日期:唬甪
,导弹舵机控制系统得到了飞速的发展。基于嵌入式的数字化伺服控制器是导弹舵机控制器的一个重要发展方向【谇度胧降氖只伺服控制器以微控制芯片为主控器件,配以高可靠性、高实时性的嵌入式操作系统,运用现代控制方法,实现舵机的高性能控制。本论文研究内容来源于航天科技集团第七研究院下属某企业针对出口订单需受到日益广泛的重视,但还存在不少问题和薄弱环节。首先,在导弹方面多电、全电作动技术的研究应用尚未真正展开。这就大大降低了电动舵机研究应用的必要性和紧迫性。其次伺服控制线路还大部分使用模拟线路,使用模拟线路作为控制器虽然具有控制平滑的优点,但是也存在许多固有的缺点,如控制线路体积较大、限制新控制方法的使用、电路参数变化对伺服回路的特性影响较大、伺服回开发了基于嵌入式平台的数字化舵机伺服控制器。克服了现有模拟控制器体积较大,电路参数变化对伺服回路的特性影响较大、可靠性差、切换保护逻辑复杂、余度管理复杂等缺点,实现了舵机的高性能控制。自从世纪年代末,德国开始导弹技术的研究,并建立了较大规模的生产基地,年发射了第一枚导弹以来,导弹舵机伺服系统伴随着导弹的发展迄求的某型号导弹舵机伺服控制系统的研发任务。从目前国内的使用情况来看,虽然电动舵机越来越多地被应用在导弹上,并路可测试性差、可靠性差、余度管理复杂等等。由于以上因素的存在,大大制约了电动舵机综合性能的发挥和在导弹伺服等航空航天领域的广泛应用【俊针对上述情况,结合委托单位的实际需要与舵机控制系统的发展趋势,本文
二十世纪年代以前,导弹处于早期发展阶段,较多采用液压舵机或气动舵机。这类舵机能实现大范围的无极调速,输出功率大,运动惯量小,动态性能好,实现无间隙传动,运动平稳,便于实现自动工作循环和自动过载保护【。但此类舵机的缺点是结构复杂、元件加工精度高、造价高、质量大效率低、发热量大、故障比较难查找、对操作人员的技术水平要求较高。这些二十世纪年代至年代,