發(fā)布時間：2024-06-03 23:42

　　當今世界高科技戰(zhàn)爭對彈藥的要求越來越高,彈道修正彈以其靈巧性與智能性得到廣泛關(guān)注與重視。電動舵機作為修正彈的核心修正執(zhí)行裝置,以其優(yōu)良的修正能力、良好的控制特性得到了廣泛的研究與應(yīng)用。本文就是以120mm彈道修正迫彈用電動舵機為研究對象,系統(tǒng)性的研究新型電動舵機的結(jié)構(gòu)與控制。 根據(jù)修正型迫彈的結(jié)構(gòu)要求、飛行控制特點,首先設(shè)計了適合采用在該型彈種上的新型舵機的結(jié)構(gòu),并設(shè)計了以直流無刷電機為動力提供裝置、以ARM控制芯片為核心的控制方案。 本文首先設(shè)計了雙驅(qū)動型電動舵機與四驅(qū)動型電動舵機的結(jié)構(gòu)模型,并分別對其進行動力學分析和負載分析,經(jīng)過比較選出更優(yōu)一款作為方案。然后利用ADAMS進行虛擬樣機的動力學仿真,根據(jù)轉(zhuǎn)矩變化影響下樣機響應(yīng)性情況,確定無刷電機的規(guī)格型號。在此基礎(chǔ)上對有感式直流無刷電機的控制進行研究,設(shè)計了基于PI調(diào)節(jié)的電流和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)控制系統(tǒng),并進行功率驅(qū)動、轉(zhuǎn)速測量、電流采樣等硬件電路設(shè)計,以及驅(qū)動與換相、改進型M/T測速、PI中斷引用等程序設(shè)計。

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 彈道修正彈的研究現(xiàn)狀
    1.3 彈載舵機的研究方向
    1.4 電動舵機系統(tǒng)組成
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容和重點
2 電動舵機結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析
    2.1 電動舵機的設(shè)計要求和目標
    2.2 不同結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的比較
    2.3 四驅(qū)動型電動舵機系統(tǒng)設(shè)計
        2.3.1 四驅(qū)動型電動舵機的原理
        2.3.2 四驅(qū)動型電動舵機的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 四驅(qū)動型電動舵機的動力學分析
        2.3.4 四驅(qū)動型電動舵機的負載分析
    2.4 雙驅(qū)動型電動舵機系統(tǒng)
        2.4.1 雙驅(qū)動型電動舵機的原理
        2.4.2 雙驅(qū)動型電動舵機的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.3 雙驅(qū)動型電動舵機的動力學分析
        2.4.4 雙驅(qū)動型電動舵機的負載分析
    2.5 方案分析
    2.6 減速器選擇
    2.7 本章小結(jié)
3 基于虛擬樣機的雙驅(qū)動型舵機的動力學仿真分析
    3.1 虛擬樣機分析軟件ADAMS簡介
    3.2 雙驅(qū)動型舵機的動力學仿真及分析
        3.2.1 雙驅(qū)動型電動舵機的三維模型建立
        3.2.2 三維模型的導入及物理參數(shù)設(shè)置
        3.2.3 施加約束和載荷
        3.2.4 舵機模型仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
4 直流無刷電機的控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 直流無刷電機的選型
        4.1.1 直流無刷電機型號選擇
    4.2 直流無刷電機的系統(tǒng)組成
        4.2.1 直流無刷電機的自身構(gòu)造
        4.2.2 位置傳感器
        4.2.3 無刷直流電機的工作原理
    4.3 直流無刷電機的數(shù)學模型
        4.3.1 電壓方程
        4.3.2 電磁轉(zhuǎn)矩方程
        4.3.3 狀態(tài)方程和等效電路
        4.3.4 直流無刷電機運動方程
    4.4 直流無刷電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.4.1 數(shù)字化調(diào)節(jié)器的設(shè)計
        4.4.2 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)
        4.4.3 正反轉(zhuǎn)控制
    4.5 本章小結(jié)
5 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
    5.1 硬件設(shè)計框圖
    5.2 STM32及其資源
    5.3 電機驅(qū)動電路設(shè)計
    5.4 電源電路設(shè)計
    5.5 轉(zhuǎn)速精確測量電路設(shè)計
        5.5.1 傳統(tǒng)的測速方法
        5.5.2 改進型M/T法
    5.6 電流采樣電路設(shè)計
    5.7 串行通訊接口設(shè)計
    5.8 本章小結(jié)
6 控制系統(tǒng)程序設(shè)計
    6.1 程序開發(fā)環(huán)境
    6.2 驅(qū)動與換相程序設(shè)計
    6.3 測速程序設(shè)計
    6.4 ADC完成轉(zhuǎn)換中斷程序設(shè)計
    6.5 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)程序設(shè)計
    6.6 本章小結(jié)
7 電機控制系統(tǒng)實驗
    7.1 實驗方案設(shè)計
    7.2 實驗結(jié)果分析
    7.3 本章結(jié)論
8 總結(jié)與展望
    8.1 研究總結(jié)
    8.2 有待研究問題
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3988559