面向小型化紅外導引頭的交流伺服系統(tǒng)研制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著精確制導技術的不斷發(fā)展,對導引頭伺服系統(tǒng)的性能指標提出了更高的要求,主要表現(xiàn)在精度高、體積更小。傳統(tǒng)的陀螺在精度、體積等方面已經(jīng)不能滿足要求,微機械陀螺的產(chǎn)生和發(fā)展為解決這一問題提供了新的思路。但是由于陀螺的貼片及裝配誤差會引起陀螺軸線和電機軸線不一致,進而造成單軸陀螺的輸出角速率耦合,最終影響系統(tǒng)的控制精度。本課題針對這一問題,提出了基于角度反饋的陀螺標定及解耦算法,并根據(jù)性能指標設計的小型化導引頭伺服系統(tǒng)為實驗平臺進行算法的驗證

2、。
  首先,對方位/俯仰型導引頭伺服機構的框架角速度以及系統(tǒng)裝配誤差進行了分析,在分析的基礎上提出了基于角度反饋的陀螺標定及解耦算法,給出了標定算法及解耦算法軟件設計流程,并在提出的算法的基礎上設計了方位/俯仰型導引伺服系統(tǒng)總體控制方案。
  其次,根據(jù)項目的性能指標進行了伺服機構的設計,主要包括結構方案選擇、驅動電機類型的選擇、驅動方式選擇以及陀螺的選擇。之后進行了導引頭伺服機構電機的設計,通過對電機轉子結構的設計、極槽

3、配合方案的確定以及繞組匝數(shù)確定等確定電機基本結構參數(shù),在此基礎上進行電磁場仿真,通過分析提取的數(shù)據(jù),得出設計電機的合理性。之后,對導引頭伺服機構角位移傳感器--有限角度高精度磁電編碼器進行設計,通過仿真確定了霍爾元件和磁鋼的相對位置。
  然后,進行了伺服系統(tǒng)硬件電路的設計,從系統(tǒng)的角度將電路分為供電部分、控制與通訊部分、功率驅動部分、反饋單元部分以及線纜部分五大部分,然后進行模塊化設計;之后對控制策略進行詳細設計,在倍頻控制算法

4、的基礎上進行了速度穩(wěn)定回路的設計,并對設計的系統(tǒng)進行隔離度仿真,通過仿真驗證了系統(tǒng)具有很好的抑制彈體干擾的能力。
  最后,搭建了系統(tǒng)的實驗平臺并進行了相關控制算法的驗證。對系統(tǒng)硬件性能進行測試,主要是編碼器的標定、功率開關管延時的測量、電機力矩系數(shù)的測量;之后是系統(tǒng)調試,通過對比倍頻前后系統(tǒng)對電流的響應,驗證了倍頻程序在改善小電感電機電流波動方面的有效性;通過在線仿真觀測解耦前后陀螺的AD積分驗證了提出的陀螺標定及解耦算法的正確

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