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《南京航空航天大学》 2010年
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双余度电动伺服舵机系统设计

王慧娟  
【摘要】:无人机和导弹的伺服作动系统中电动舵机已经有了广泛的应用。传统单舵回路在任务可靠性上很难再有新的突破。本文根据现代无人机对舵机的高可靠性要求,结合工程实际,提出了三种小型双余度电动舵机方案,并进行了可靠性分析,从中得出了小型双余度电动舵机的一般结论。根据两种型号工程的具体要求,本文设计了两种双余度电动舵机,并针对其中一种舵机,完成了原理样机试验。 在深入研究双余度舵机的工作原理和数学模型的基础上,提出位置环、电流环双闭环控制方案并进行仿真,仿真结果显示,这一控制方案能让双余度舵机单、双余度运行时均能达到伺服性能指标。为实现双余度舵机系统的在线动态检测,在对舵机的典型故障的深入分析的基础上,本文将双余度舵机划分为多个组件,根据不同组件特性,选用采用模型比较监控或比较两通道输出的方法构成系统的故障自检测模块。 本论文给出了双余度电动舵机详细的硬件设计方案,设计了以微处理器TMS320F28335 DSP为核心实验平台的各功能模块。本文给出了舵机故障诊断的整个流程及各检测模块的流程框图,并开发了测试界面。对原理样机的实验结果表明,该样机能较好地满足双余度舵机的控制性能要求。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:V227;TJ760.35

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 黄洪剑,林瑞光;无刷直流电机可靠性及其故障模式分析[J];电机与控制学报;2000年04期
2 马瑞卿;刘卫国;解恩;;双余度永磁无刷直流电机速度伺服控制系统[J];电气传动;2006年01期
3 王丽华,徐志根,王长林;可维修三模冗余结构系统的可靠度与安全度分析[J];西南交通大学学报;2002年01期
4 张华君,韩崇昭;递推批量最小二乘在直升机电动舵机故障诊断中的应用[J];西安交通大学学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 骆光照;电动舵机的鲁棒控制研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 胡亚山;数字式双余度电动舵机伺服放大器研究[D];西北工业大学;2005年
2 高扬;电气传动自动控制系统优化设计方法研究[D];西北工业大学;2006年
3 张新华;双余度电动舵机系统的研究与设计[D];江苏大学;2005年
4 张海涛;高精度双余度舵机伺服系统研究[D];西北工业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春,郭兴众;双环模糊调速系统的设计与仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
2 萧春来;系统设计中的可靠性与维修性分配方法[J];北方工业大学学报;1997年03期
3 袁立峰,王浚;飞机环境控制系统可靠性仿真[J];北京航空航天大学学报;2004年01期
4 靳红涛;焦宗夏;王少萍;韩鹏霄;;高可靠三余度数字式作动器控制器设计与实现[J];北京航空航天大学学报;2006年05期
5 马纪明;付永领;高波;;基于定量反馈理论的EHA控制器设计[J];北京航空航天大学学报;2006年05期
6 张长军,孟朔,刘建政,赵争鸣;异步电机矢量控制系统动态仿真方法[J];北京科技大学学报;2004年04期
7 张岳,金顺姬;利用MATLAB设计线性二次型最优控制器[J];本溪冶金高等专科学校学报;2002年02期
8 黄业绪;史忠科;李雷;马义利;赵青;张智杰;;提高力反馈速率陀螺动态特性的优化设计[J];传感技术学报;2005年04期
9 顾春杰;周百令;李宏生;;动力调谐陀螺仪动基座锁定回路设计[J];传感技术学报;2005年04期
10 曾辉,周百令,苏岩,夏敦柱;微机械陀螺仪检测反馈控制系统研究[J];传感器技术;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马瑞卿;刘卫国;杨永亮;;双余度无刷直流电动机的建模与余度控制技术[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
2 梁喆;欧阳名三;;基于负荷侧无功补偿的静止无功发生器控制方法研究[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
3 祝龙记;过希文;;大功率同步电动机变频调速系统[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
4 张军;罗维平;;基于单片机直流调速系统的MATLAB仿真设计[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
5 章卫国;刘小雄;;解析余度技术研究与应用综述[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
6 覃燕;;模糊PID控制在飞行控制系统中的应用[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
7 戚燕杰;吕志刚;宋笔锋;;现代大飞机的维修设计(一)[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
8 李振水;;大型运输机飞行控制系统顶层设计的几点考虑[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 于向东;;中压变频器在煤矿的应用[A];2007短壁机械化开采专业委员会学术研讨会论文集[C];2007年
10 王伟国;陈涛;沈湘衡;;直流伺服系统机械时间常数测试方法的研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 葛哲学;滤波方法及其在非线性系统故障诊断中的应用研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 宋朝辉;神经网络在空间光学窗口热光学性能研究中的应用[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
3 陈娟;伺服系统低速特性与抖动补偿研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
4 王国辉;空间相机胶片传输控制系统研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
5 王建立;光电经纬仪电视跟踪、捕获快速运动目标技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
6 姜春福;基于神经网络的机器人模型辨识与控制研究[D];北京工业大学;2003年
7 赵为;太阳能光伏并网发电系统的研究[D];合肥工业大学;2003年
8 杨润林;结构模糊振动控制的研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
9 胡孟权;推力矢量飞机非线性飞行控制律设计研究[D];西北工业大学;2002年
10 骆光照;电动舵机的鲁棒控制研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梅彦平;航空高压直流稀土永磁无刷电机控制技术研究[D];西北工业大学;2005年
2 张海娟;连续型设备系统可靠性与资源优化模式研究[D];河北工业大学;2000年
3 陈少斌;感应电动机的非线性解耦与节能控制[D];福州大学;2001年
4 陆玉军;无轴承异步电动机系统仿真及轴向磁轴控制研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 王川云;双凸极无刷直流起动发电系统起动控制的研究与实现[D];南京航空航天大学;2002年
6 杨正龙;3KVA交错并联双管正激变换器的研究与开发[D];南京航空航天大学;2002年
7 刘剑慰;CMOS高速锁相环设计[D];南京航空航天大学;2002年
8 秦海鸿;基于同步整流技术的低压/大电流输出直直流变换器的研究[D];南京航空航天大学;2002年
9 罗荣海;机器人自动导引、跟踪控制研究[D];南京航空航天大学;2002年
10 任(明空)华;带功率因数校正的密封铅酸蓄电池充电装置的研制[D];南京航空航天大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任文明,徐德民;鱼雷系统传感器故障诊断的方案和仿真[J];兵工学报;1995年01期
2 邹湘伏;何清华;贺继林;;无人机发展现状及相关技术[J];飞航导弹;2006年10期
3 张洪钺;飞行传感器的故障检测与识别[J];航空学报;1991年10期
4 杨兆升;冯金巧;张林;;基于卡尔曼滤波的交通信息融合方法[J];吉林大学学报(工学版);2007年05期
5 孟晓凤,王行仁;双余度传感器的故障检测与识别[J];自动化学报;1996年04期
6 王志胜,王道波,蔡宗琰;用于缓变故障检测的残差检验法[J];西安电子科技大学学报;2004年03期
7 熊凯,邱红专;对“联邦滤波器信息分配系数的优选算法”一文的商榷[J];中国惯性技术学报;2005年02期
8 冯浩;席建锋;矫成武;;基于前视距离的路侧交通标志设置方法[J];吉林大学学报(工学版);2007年04期
9 郑安文,牛倬民;高速公路静态交通标志设置科学性分析[J];交通运输工程学报;2002年04期
10 齐振国;利用冗余技术提高软件容错能力[J];沈阳师范学院学报(自然科学版);2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 刘小雄;飞行控制系统故障隔离与自适应重构技术研究[D];西北工业大学;2006年
3 曹鹏;高速公路限速标志设置的有效性研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李登;飞行控制系统故障检测理论研究及软件系统设计[D];西北工业大学;2003年
2 闵振启;差动平尾效能分析与应用研究[D];西北工业大学;2003年
3 陈红英;容错控制设计与鲁棒故障检测研究[D];西北工业大学;2003年
4 刘伟;高生存力飞行控制系统的研究[D];西北工业大学;2003年
5 叶昕;飞行控制计算机双机热备份技术研究[D];南京航空航天大学;2004年
6 陈蓓;控制系统重构技术在高生存力飞行控制系统设计中的应用[D];西北工业大学;2004年
7 翟小花;余度飞行控制系统低成本方案研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 陈安宁;基于多传感器融合的超小型无人直升机导航系统研究[D];浙江大学;2006年
9 石贤良;飞行控制计算机系统余度管理技术研究[D];西北工业大学;2006年
10 潘永生;信息融合技术在组合导航中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于志伟,苏宝库,曾鸣;小波包分析技术在大型电机转子故障诊断系统中的应用[J];中国电机工程学报;2005年22期
2 侯雄;运载火箭控制系统故障诊断系统[J];航天控制;2000年01期
3 吴东苏,马佳,尹泉,万淑芸;永磁无刷直流电机伺服系统全数字化设计[J];兵工自动化;2002年04期
4 薛晓中,孙传杰;简易制导炸弹方案弹道优化设计[J];兵工学报;2004年03期
5 仇越,刘向群,张洪钺;基于频谱法的航空起动发电机故障检测与诊断[J];北京航空航天大学学报;2004年05期
6 程涛,王占林;灵巧式舵机并行驱动的研究[J];北京航空航天大学学报;1996年02期
7 卜奎晨;刘莉;杜小菁;李怀建;;SINS/GPS组合导航和末端寻的复合制导半实物仿真[J];北京理工大学学报;2006年09期
8 薛晓中,柏静,孙瑞胜;简易制导航弹控制系统的设计[J];弹道学报;2003年03期
9 周凤岐,陈瑜;一种新型的伺服系统——变结构谐波传动电动伺服系统[J];导弹与航天运载技术;2001年02期
10 赵迎鑫,石立;余度伺服系统神经网络建模研究[J];导弹与航天运载技术;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邱建琪;永磁无刷直流电动机转矩脉动抑制的控制策略研究[D];浙江大学;2002年
2 桑保华;简易制导炸弹有控弹道的设计与研究[D];南京理工大学;2006年
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1 张永华;基于DSP的调速电机控制器研究[D];西北工业大学;2002年
2 杨旭;基于DSP的电机控制系统的研究及其应用[D];西北工业大学;2004年
3 李红渊;电视制导炸弹系统数字仿真[D];南京理工大学;2004年
4 刘向明;基于模型的故障诊断方法的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 胡亚山;数字式双余度电动舵机伺服放大器研究[D];西北工业大学;2005年
6 张新华;双余度电动舵机系统的研究与设计[D];江苏大学;2005年
7 高扬;电气传动自动控制系统优化设计方法研究[D];西北工业大学;2006年
8 毛凯东;简易制导炸弹制导规律研究[D];南京理工大学;2007年
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5 李精明;;船舶舵机硬件在环仿真系统[J];青岛远洋船员学院学报;2011年02期
6 马瑞卿;刘卫国;韩英桃;;基于无刷直流电机的舵机试验器研制[J];电机与控制应用;2006年01期
7 李俊苗;姚俊;;基于舵机俯仰姿态控制回路的电视制导设计[J];指挥控制与仿真;2010年05期
8 张远平;王生;;飞艇电动舵机的研究与仿真分析[J];计算机仿真;2011年04期
9 温肇东;王占林;祁晓野;鲍莉娜;;复合舵机的神经网络自校正控制[J];北京航空航天大学学报;2007年11期
10 崇阳;李言俊;张科;吕梅柏;;基于DSP的模糊PID舵机控制算法设计与实现[J];飞行力学;2011年02期
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1 傅晓云;黎飞;李宝仁;;某水下航行器舵机液压伺服系统建模仿真[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
2 胡务农;;带离合器的力综合余度舵机输出力的讨论[A];中国航空学会液压气动专业2005年学术讨论会论文集[C];2005年
3 曾胜斌;林少芬;江小霞;;基于马尔可夫过程的舵机控制系统可靠性分析[A];2009年全国机械可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会成立大会论文集[C];2009年
4 张远平;王生;;飞艇用大扭矩舵机的研究设计[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
5 王灿;马瑞卿;李玲娟;徐刚;;基于单片机的舵机用无刷直流电机控制器设计[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
6 张文广;周绍磊;史贤俊;李新;;基于最优小波包基的最大似然估计阈值消噪技术[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
7 宁祎;王旭昊;;一种基于I~2C总线通讯的机器人舵机系统的设计[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
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9 陆秋海;曹学奇;戴诗亮;;导弹舵机系统非线性参数识别[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
10 胡务农;;带离合器的力综合余度舵机输出力的讨论[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
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1 茂馨;科孚德再获法国海军电推系统订单[N];中国船舶报;2009年
2 记者 侯滨江 姜成坤;“万通海”客滚船顺利下水[N];大连日报;2010年
3 特约记者 张敏;长兴造船VLCC建造创下两项新纪录[N];中国船舶报;2011年
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1 苏文海;直驱式电液伺服转叶舵机关键技术及其控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 张彪;电液负载模拟器多余力矩抑制及其反步自适应控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 吴俊;变形翼分布式协同控制技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
4 韩雪峰;含间隙刚柔耦合电动舵机关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 葛明;RSSR空间连杆四轴联动电动舵机研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
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7 龚正;先进飞行器非定常气动力建模、控制律设计及验证方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 孙涛;直升机飞行力学模型辨识研究[D];南京航空航天大学;2010年
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1 王慧娟;双余度电动伺服舵机系统设计[D];南京航空航天大学;2010年
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5 李聚峰;制导飞行器舵机控制系统软件设计[D];西安工业大学;2013年
6 朱水娟;舵机电动复合加载系统的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 刘宇翔;基于dsPIC的舵机负载加载实验台设计[D];南京理工大学;2011年
8 张军昌;一种基于开关电磁阀的气动比例舵机研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 孙娟;某中口径指令制导弹药电磁式舵机设计[D];南京理工大学;2012年
10 文德华;基于TMS320LF2407A多余度舵机测控系统的设计与研究[D];西华大学;2010年
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