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《南京理工大学》 2007年
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电动比例舵机的控制系统设计与分析

魏欣  
【摘要】: 本文从总体上分析和设计了炮射制导弹药电动舵伺服系统,根据弹用伺服系统的设计要求,针对弹用伺服系统组成的各部分进行了分析,利用理论推导和实验验证的方法建立了舵系统的数学模型,基于此数学模型,利用滑模变结构控制策略设计了舵机的变结构控制器,同时为兼顾理论和工程应用需求,本文结合实际同时推导了连续滑模和离散滑模的控制律,并分别对控制效果进行了仿真。 为了比较说明问题,课题还采用了一种改进型的PID算法来设计舵机控制器,并设计了基于LPC936单片机的控制器来实现上述控制律,设计和制作了配套的其他外围驱动和反馈电路,在负载模拟器上进行半实物的控制仿真。最后对两种控制方式设计的控制器在控制性能各方面上进行了比较。 实验结果表明,电动舵机滑模变结构控器和改进型PID控制器的设计均基本能满足设计指标的要求,但应用滑模变结构控制器系统在快速性和稳定性性能上显得更加优越,这为将来类似工程项目的研究提供了积极的参考意义。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TJ410.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 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
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨志高;集成光学调制器工作点稳定性研究[D];电子科技大学;2011年
2 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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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
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4 马义方;无刷直流电机伺服系统先进控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 罗自荣;苗少帅;张志雄;尚建忠;;基于虚拟样机的导引头伺服机构谐振频率分析[J];兵工学报;2010年02期
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9 景韶光,王青,宋子善;超机动导弹的神经网络控制系统[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
10 李军,付永领,王占林,高波;一种新型机载一体化电液作动器的设计与分析[J];北京航空航天大学学报;2003年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张益波;任佳;;一种基于支持向量机与全局鲁棒性的变结构控制算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;Variable Structure Control Method for Discrete-Time System[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李文林;李巧萍;;可抑制抖振的滑动模态到达条件[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 唐洪;单庆晓;何琴;;基于NCO的GEO卫星单向授时技术研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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8 宋立忠;陈少昌;姚琼荟;;不匹配不确定系统离散变结构控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
9 瞿少成;王永骥;;永磁同步电动机的滑模变结构控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
10 王勇;张新政;;离散系统非理想准滑模的理想化控制方法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 耿德旭;双向主动弯曲气动柔性关节及其在机械手中的应用[D];吉林大学;2011年
3 李渊;兆瓦级双馈式三电平风电变流器关键技术研究[D];中国矿业大学;2011年
4 李蕾;滚珠型弧面分度凸轮机构的动力学分析及其性能研究[D];山东大学;2011年
5 张昌凡;滑模变结构的智能控制理论与应用研究[D];湖南大学;2001年
6 杨延西;基于图像的智能机器人视觉伺服系统[D];西安理工大学;2003年
7 龙英文;变结构控制理论问题及在有源电网调节器中的应用研究[D];浙江大学;2003年
8 于秀萍;基于动态逆系统和神经网络理论的BTT导弹控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 金峤;结构振动的滑模变结构控制研究[D];大连理工大学;2006年
10 王汝凉;离散时滞广义系统的鲁棒稳定性分析与控制[D];华南理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
2 王艳春;外场测试多相机同步测试技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 李响;基于DSP的网络运动控制技术研究[D];大连理工大学;2010年
4 钟柏;无刷直流电机转矩脉动抑制研究[D];大连理工大学;2010年
5 康亚彪;数控机床伺服系统动态仿真及参数优化[D];大连理工大学;2010年
6 周保民;电动舵机中永磁同步电机设计、分析与控制研究[D];湘潭大学;2010年
7 曾凡菊;弹道修正弹电动舵机控制系统的设计[D];沈阳理工大学;2010年
8 王志忠;助行训练机器人机构设计及驱动控制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 邝治全;数控四轴立式加工中心主轴伺服控制研究[D];华南理工大学;2010年
10 卫伟;基于动压选参的飞行器姿态控制系统设计[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何风平;李刚毅;;铌酸锂波导调制器的相位漂移机理[J];半导体光电;2007年02期
2 王俊全;王晓鸣;李文彬;;新型四轴联动舵机的原理和动力学分析[J];兵工学报;2006年01期
3 陈涛;杨志韬;赫赤;;坦克炮控系统定型试验用新型施力系统动态性能研究[J];兵工学报;2007年12期
4 曹彤,孙杏初,欧阳沁,郑时镜;舵机反操纵负载台设计[J];北京航空航天大学学报;2003年03期
5 汪首坤;王军政;;舵机频率特性的测试误差分析与修正[J];北京理工大学学报;2007年01期
6 范金华;吕鸣;郑志强;;舵机加载系统的最优滑模变结构控制[J];弹箭与制导学报;2008年03期
7 陈翔宇,江和;单片机与DSP结合的dsPIC芯片[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年07期
8 汪军林;解付强;刘玉浩;;导弹电动舵机的研究现状及发展趋势[J];飞航导弹;2008年03期
9 王春峰,黄一敏;一种实现舵机带宽测试的系统辨识方法[J];飞行器测控学报;2005年01期
10 车双良,朱麦花;光电经纬仪结构动态特性研究[J];光电工程;2004年07期
中国博士学位论文全文数据库 前4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
2 张阜文;新型超宽带集成光波导无线接收的研究[D];电子科技大学;2004年
3 方强;被动式力矩伺服控制系统设计方法及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 胡占齐;平面凸轮CAD/CAM/CNC一体化磨削系统研究[D];燕山大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许丽川;过程控制调节规律的研究[D];电子科技大学;2000年
2 李论;柔性机器人与机构动力学仿真的研究[D];北京工业大学;2000年
3 鲍卫宁;基于ADAMS软件的轿车悬架动态模拟与仿真[D];武汉理工大学;2002年
4 林忠万;基于DSP的导弹舵机伺服控制系统的研究[D];西北工业大学;2004年
5 刘彬;舵机用无刷直流电机控制系统研究[D];西北工业大学;2004年
6 王俊全;弹道修正弹舵机的结构设计和控制[D];南京理工大学;2004年
7 秦文甫;基于DSP的数字化舵机系统设计与实现[D];清华大学;2004年
8 崔华阳;电动舵机动态加载仿真控制方法研究[D];西北工业大学;2006年
9 胡林;高精度舵机控制器的研制[D];西北工业大学;2006年
10 孙豹;宽带集成光波导射频全向电场传感器的研究[D];电子科技大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 李琳;厉明;艾华;;基于微型编码器的电机LQG控制器设计方法[J];传感技术学报;2010年06期
2 金岭;高闽光;陆亦怀;刘志明;;太阳跟踪器的设计及其在环境监测中的应用[J];传感器与微系统;2011年01期
3 朱萌;曹国武;张志伟;彭舒钰;周建波;;基于Levy法的气动舵机系统辨识[J];弹箭与制导学报;2011年06期
4 魏强;王晓浩;周兆英;熊沈蜀;;GPS的微型系统及其制导(英文)[J];光学精密工程;2009年07期
5 董岩;张涛;李文明;李清军;贾继强;陈浠惠;;机载立体测绘相机滚转轴伺服系统的辨识与设计[J];光学精密工程;2011年07期
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8 纪勇;陈长青;贾宏光;张宏巍;白杨;;小型无人机CAN总线信号记录仪[J];数据采集与处理;2009年S1期
9 张桅;赵剡;张寅;;基于dSPACE的频率特性测试与模型辨识研究[J];宇航计测技术;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 董岩;基于神经网络的机载三轴稳定平台控制系统算法应用研究[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
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王靖宇;自动导引车控制系统的研究与实现[D];西安工业大学;2011年
2 张银辉;基于dSPACE的亚轨道飞行器控制系统半实物仿真研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 王新茹;无人物料运输系统控制器的设计与实现[D];西安工业大学;2012年
4 杨丽;无人机无刷直流电动舵回路研究[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李劲;无刷直流电动机离散变结构控制器设计与仿真[J];电讯技术;2002年03期
2 朱起悦,吴鹏;伺服系统仿真技术[J];电讯技术;1994年06期
3 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
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 罗云飞;基于CAN BUS的电动伺服控制系统设计[D];西北工业大学;2002年
2 孙剑;基于DSP_CAN总线的数字伺服控制系统设计[D];西北工业大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 席鹏;马瑞卿;赵跃齐;;电动舵机伺服控制系统的模糊滑模控制[J];微特电机;2009年04期
2 姚俊;曾凡菊;;电动舵机控制系统的电流环设计[J];沈阳理工大学学报;2010年01期
3 张福斌;徐德民;严卫生;高剑;;基于PC104的水下航行器电动伺服机构设计[J];弹箭与制导学报;2005年S1期
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5 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
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7 骆光照,王鹏,吴梅,安锦文;弹用电动舵机的混合H_2/H_∞控制器设计[J];弹箭与制导学报;2003年03期
8 薛小峰;高阳;田志祥;;基于反演的机器人滑模变结构控制研究[J];机械设计与制造;2010年08期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 苗春生;邓永旗;;浅谈建筑结构设计与分析[A];河南省土木建筑学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 王绍林;;微波干燥鸡粪饲料工程设计与分析[A];91'全国包装和食品机械与食品加工学术讨论会/包装和食品机械专业学会第二届学术年会论文集(第二册)[C];1991年
5 黄文凤;任岷;贾义;李明;毛本将;;电子束脱硫装置中烟气系统的设计与分析[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
6 刘毅龙;;首秦ERP中能源生产管理MES系统的设计与分析[A];冶金循环经济发展论坛论文集[C];2008年
7 蒋良健;;攀钢冷轧1号镀锌线光整机控制系统[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
8 武海平;;连续式酸洗机组自动控制系统浅析[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
9 杜美明;;PLC控制系统中急停的应用[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
10 梁庚;白焰;;基于FF现场总线技术的链条锅炉自动控制系统[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘璇;国家电网公司多项措施控制系统工资增长[N];中国审计报;2006年
2 刘航 摘译;新型冷却控制系统“助力”多相钢生产[N];中国冶金报;2006年
3 唐黎明;陶瓷电加热元件控制系统[N];电子报;2007年
4 顾学松潘剑凯;“冗余”技术让中控游刃有余[N];光明日报;2007年
5 本报通讯员 王鹏 杨春芳 本报记者 谭国伦;汽车装备领域创新的探索者王志俭[N];廊坊日报;2006年
6 ;体育场馆投光灯与控制系统 STADIUM FLOODLIGHT[N];中华建筑报;2007年
7 午言;德维森TCS控制系统通过专家评审[N];中国石化报;2000年
8 宏杰;国产控制系统用于千万吨级炼油装置[N];中国石化报;2009年
9 友师;空客公司研究重量转移控制系统[N];中国航空报;2009年
10 陈冀渝;施釉装置的釉定量供给控制系统[N];广东建设报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 金峤;结构振动的滑模变结构控制研究[D];大连理工大学;2006年
3 倪有源;汽车用爪极发电机的分析与研究[D];合肥工业大学;2006年
4 甘永;水下机器人运动控制系统体系结构的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 施宇锋;星载红外光谱仪干涉分系统的控制技术研究[D];华中科技大学;2012年
6 徐惠宇;微细电解加工系统及其相关工艺的研究[D];南京航空航天大学;2005年
7 张生芳;复杂曲面天线罩电厚度精密测量技术研究[D];大连理工大学;2008年
8 骆光照;电动舵机的鲁棒控制研究[D];西北工业大学;2003年
9 张细政;复杂电机系统的混合滑模变结构控制方法及其应用研究[D];湖南大学;2010年
10 靳宝全;电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法研究[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏欣;电动比例舵机的控制系统设计与分析[D];南京理工大学;2007年
2 邹文;燃料电池电动汽车车载大功率DC/DC研究[D];武汉理工大学;2007年
3 姜云;智能变结构控制的应用研究[D];兰州理工大学;2008年
4 章贵华;基于滑模变结构控制的车辆动力学稳定性控制研究[D];合肥工业大学;2008年
5 曾凡菊;弹道修正弹电动舵机控制系统的设计[D];沈阳理工大学;2010年
6 王璐;网络控制系统的对象建模与滑模控制[D];沈阳工业大学;2006年
7 邓君;滑模变结构控制在开关磁阻电机调速系统中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
8 庞迪;基于变结构滑模控制理论的汽车操纵稳定性控制策略研究[D];重庆大学;2005年
9 盛蓉蓉;悬浮控制方法的研究与数字实现[D];西南交通大学;2006年
10 王磊;3-RRRT并联机器人动力学及控制研究[D];天津理工大学;2007年
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