ema数字伺服控制系统研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonEMADigitalServoControlSystemAThesisinMechanicalandElectricalEngineeringbyZhouChengfengAdvisedbyProf.ZhaoDongbiaoSubmittedinPartialFulfillmento

2、ftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2013万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位

3、论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要EMA是指通过电能驱动负载运动的一类执行器。在多电/全电飞机中，EMA将替代传统液压作动器，提供更加清洁的动力和更低的维护成本。EMA需要拥有快速的响应，并能在恶劣条件下保证可靠性。采用全数字控制的EMA伺服系统是未来的发展趋势，可以实现更高的静、动态性能。对EMA伺服系统应用各种先进的控制策略已成为研究的热点。本文的目的是设计一套EMA数字伺服控制系统，并对其进行建模分析，提出适用于该套系统的控制策略。本文的主要工作如下：首先

4、，简单介绍了EMA和数字伺服技术的应用和发展现状。建立了永磁同步电机的数学模型，研究了矢量控制策略，并对其电流环、速度环、位置环进行了详细设计。其次，建立并分析了EMA机械传动部分的力学模型。结合上述两部分，完成了整个EMA伺服控制系统的模型。同时，设计了EMA伺服控制系统的功率电路和控制电路的各个部分。功率电路部分包括IPM模块及驱动、软启动、叠层母排和散热器。控制电路部分包括DSP、CPLD及各种外设接口。然后，对闭环控制、SVPWM、系统保护等部分软件进行了设计。最后，对EMA伺服控制系统模型进行理论分

5、析和仿真测试。研究了各参数对EMA伺服控制系统性能的影响，并设计了相应的模糊PID自整定控制策略。关键词：EMA，数字伺服，永磁同步电机，机械传动，PIDI万方数据EMA数字伺服控制系统研究ABSTRACTEMAisakindofactuator,whichcandrivetheloadbyelectricpower.Inmore-electric/all-electricaircraft,EMAwillbeusedtoreplacehydraulicactuator,andprovidecleanerpow

6、erandlowermaintenancecosts.EMAneedtohaverapidresponse,andtoensurereliabilityunderbadconditions.EMAuseddigitalservocontrolsystemisthefuturetrend,whichcanachievehigherstaticanddynamicperformance.TheadvancedcontrolstrategiesforEMAareresearchfocusnow.Thepurpose

7、ofthisthesisistodesignakindofEMAdigitalservocontrolsystem,buildandanalysisthemodel,andproposethecontrolstrategyforit.Themainworkisasfollows:Firstofall,abriefintroductiontotheapplicationanddevelopmentstatusofEMAanddigitalservotechnologyisdescribedinthisthesi

8、s.Amathematicalmodelofpermanentmagnetsynchronousmotorisestablished.Thevectorcontrolstrategyisresearched,inwhichthecurrentloop,speedloopandpositionlooparedesignedindetail.Secondly,themodelofmechanicaltr