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双体船水翼电伺服控制系统设计研究
| 论文题名： | 双体船水翼电伺服控制系统设计研究 |
| 关键词： | 水翼双体船;电伺服系统;矢量控制;数学模型 |
| 摘要： | 针对当前广泛应用的电液伺服系统存在精度不高和对工作环境要求高的局限性，在当前交流伺服系统和机械制造技术飞速发展的情况下，提出襟尾翼电伺服控制系统的技术方案，采用等效正弦的方法设计襟尾翼电伺服系统的闭环控制器，提出基于DSP+ARM的电驱动襟尾翼监控系统方案，完成控制系统的嵌入式实现。在此基础上研究两个襟尾翼的同步控制。 首先，分析襟尾翼的动态负载力矩，通过转矩估算确定伺服电机的功率范围，根据对常用的伺服电机的比较确定永磁同步电机作为执行机构。根据襟尾翼的工作特点，确定永磁同步电机的闭环控制策略。根据襟尾翼的工作特性和指标要求，以机电一体化思想对襟尾翼伺服系统进行整体方案设计，设计系统的减速装置、执行机构、检测装置和监控装置。 其次，分析永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型，建立旋转坐标系下的数学模型。根据对减速器和襟尾翼的分析，建立起执行机构的模型。在此基础上建立了基于矢量控制原理和SVPWM技术的襟尾翼电伺服系统的数学模型。 然后，搭建襟尾翼电伺服调试系统监控平台，分为伺服电机控制器和伺服电机监控系统，它们之间通过串行通信接口连接。伺服电机控制器以数字处理器TMS320LF2812为核心，在智能传感器的基础上加入伺服电机的控制，构成襟尾翼角闭环控制系统，能够完成襟尾翼电伺服系统运行工况信息的采集、处理、伺服电机控制和通信功能，是襟尾翼电伺服系统的核心控制单元。监控平台以WinCE嵌入式系统为工作环境，实际运行中不仅能够实时监测襟尾翼电伺服系统，将电伺服系统运行工况信息以文本和曲线的形式显示，还能够查询襟尾翼电伺服系统的历史运行信息。 最后，根据等效正弦的方法，设计襟尾翼角伺服系统的闭环控制器，并通过仿真验证所设计的电伺服系统在响应速度和跟随精度上都满足设计需求。利用已有的襟尾翼电伺服系统模型，分别搭建主/从同步控制和等状态耦合同步控制的仿真模型，并通过仿真分析两种同步控制策略的特点，确定双襟尾翼同步控制方法。 |
| 作者： | 张晓铎 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 刘胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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