當(dāng)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(jī)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(jī)為研究對象,系統(tǒng)性的研究新型電動舵機(jī)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(diǎn),首先設(shè)計(jì)了適合采用在該型彈種上的新型舵機(jī)的結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)了以直流無刷電機(jī)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(jì)了雙驅(qū)動型電動舵機(jī)與四驅(qū)動型電動舵機(jī)的結(jié)構(gòu)模型,并分別對其進(jìn)行動力學(xué)分析和負(fù)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(jìn)行虛擬樣機(jī)的動力學(xué)仿真,根據(jù)轉(zhuǎn)矩變化影響下樣機(jī)響應(yīng)性情況,確定無刷電機(jī)的規(guī)格型號。在此基礎(chǔ)上對有感式直流無刷電機(jī)的控制進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)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(jìn)行功率驅(qū)動、轉(zhuǎn)速測量、電流采樣等硬件電路設(shè)計(jì),以及驅(qū)動與換相、改進(jìn)型M/T測速、PI中斷引用等程序設(shè)計(jì)。

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)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(jī)的研究方向
    1.4 電動舵機(jī)系統(tǒng)組成
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容和重點(diǎn)
2 電動舵機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析
    2.1 電動舵機(jī)的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)
    2.2 不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的比較
    2.3 四驅(qū)動型電動舵機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 四驅(qū)動型電動舵機(jī)的原理
        2.3.2 四驅(qū)動型電動舵機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.3 四驅(qū)動型電動舵機(jī)的動力學(xué)分析
        2.3.4 四驅(qū)動型電動舵機(jī)的負(fù)載分析
    2.4 雙驅(qū)動型電動舵機(jī)系統(tǒng)
        2.4.1 雙驅(qū)動型電動舵機(jī)的原理
        2.4.2 雙驅(qū)動型電動舵機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.4.3 雙驅(qū)動型電動舵機(jī)的動力學(xué)分析
        2.4.4 雙驅(qū)動型電動舵機(jī)的負(fù)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(jī)的雙驅(qū)動型舵機(jī)的動力學(xué)仿真分析
    3.1 虛擬樣機(jī)分析軟件ADAMS簡介
    3.2 雙驅(qū)動型舵機(jī)的動力學(xué)仿真及分析
        3.2.1 雙驅(qū)動型電動舵機(jī)的三維模型建立
        3.2.2 三維模型的導(dǎo)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(jī)模型仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
4 直流無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 直流無刷電機(jī)的選型
        4.1.1 直流無刷電機(jī)型號選擇
    4.2 直流無刷電機(jī)的系統(tǒng)組成
        4.2.1 直流無刷電機(jī)的自身構(gòu)造
        4.2.2 位置傳感器
        4.2.3 無刷直流電機(jī)的工作原理
    4.3 直流無刷電機(jī)的數(shù)學(xué)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(jī)運(yùn)動方程
    4.4 直流無刷電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.4.1 數(shù)字化調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)
        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(jì)
    5.1 硬件設(shè)計(jì)框圖
    5.2 STM32及其資源
    5.3 電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì)
    5.4 電源電路設(shè)計(jì)
    5.5 轉(zhuǎn)速精確測量電路設(shè)計(jì)
        5.5.1 傳統(tǒng)的測速方法
        5.5.2 改進(jìn)型M/T法
    5.6 電流采樣電路設(shè)計(jì)
    5.7 串行通訊接口設(shè)計(jì)
    5.8 本章小結(jié)
6 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
    6.1 程序開發(fā)環(huán)境
    6.2 驅(qū)動與換相程序設(shè)計(jì)
    6.3 測速程序設(shè)計(jì)
    6.4 ADC完成轉(zhuǎn)換中斷程序設(shè)計(jì)
    6.5 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
    6.6 本章小結(jié)
7 電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    7.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    7.2 實(shí)驗(yàn)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(xiàn)
附錄



本文編號：3988559