电力作动器伺服控制器的研制

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1、西北工业大学硕卜论文AbstractAbstractElectricactuatorsisoneofcharactorsofnewtypeoftheplane.Ifelectricactuatorsisusedforpowersouceofthecontroling,brakingandhydraulicpressureoftheplane,thesystemofhydraulicpressurewouldebecancelledorreduced.thenthereliabilityandmaintainwouldebeincreasedandtheweightoftheplane

2、wouldebeminished.Firstinthispaper,thecontrolmethodsofelectricactuatorswasstudiedandanalyzed.TheRetangcle-wavePermanentMagnetBrush-lessmotorisusedforservo-motor,thereasonofitstorquerippleandthewaytoeliminatingorsuppessionisanalyzedandelaborated.Inordertoachievedwide-speedrange,themethodofvariabl

3、estructurecontrol(VSS)wasused.,andthecredibilityandwayoftheVSSwasdiscussedeither.ThehardwareofthesystemhavebeendesignedanddebuggedontheCPUofspecialmotorcontroller-TMS320LF2407.BasedontheDSP,measurecircuitofspeedandcurrentofthemotorandPWMsingalcircuitwasdesigned;Drivingandprotectedcircuitdesigne

4、donthebaseofIntelligentPowerModule(IPM).ThesoftwareofthesystemhavebeencompiledonthebaseofdatasamplingThesystemuseddouble-closedloopandPIDmethod,oneloopisspeedcontrol,theotheriscurretcontrol.Keywords:ElectricactuatorsvariablestructurecontrolDigitalsignalprocessor(DSP)PermanentMagnetBrush-lessmot

5、or11西北T业大学硕卜论文绪论第一章绪论1.1课题背景国外经过近20年大量的研究发展表明，全电飞机是下一代先进飞机的必然趋势。而大量采用电力作动器是全电飞机最重要的特征之一。从飞机的重量、可靠性和维护性考虑，减小或取消了集中式的液压系统，采用电力作动系统和功率电传技术作为飞机操纵、环控、液压、机轮刹车的动力源，可以使飞机可靠性提高了14^-19倍、维修性大为改善，重量降低一倍川。本课题目的是要研制出能满足全电飞机要求的高性能伺服电动机驱动控制器，被控电机为直流无刷电机，电机转速2-10000转，功率为3000W。为了使电机在超高速和超低速的状态下，都能够安全稳定可靠的运行，对伺服控

6、制器提出了较高的要求。1.2电力作动系统的现状及发展趋势飞行控制中有三种作动系统。第一种是液压作动系统，这种作动系统以其功率重量比大、转矩惯性小、稳定性高和动态响应快等优点，在目前国内外飞机上被广泛使用。但是也存在着可靠性低、维修性差、信号综合困难、漏油和污染大、噪声大等缺点，成了飞行控制中的薄弱环节。第二种是电力静液作动系统，又称自组式舵机，它是一种分布式的小型电动和电控液压作动系统。这种作动系统不需要很长的液压管道，因此减轻了重量:避免了次功率(供电液压)的重复，避免了FBW/ACT要求供电/液压余度配置的重复。提高飞机的可靠性、维修性，增强了飞机的生存能力。但缺点是结构复杂，

7、生产研制周期长;由于液压源和舵机都集中在一起，单个体积大，不利于分散利用飞机上的空间。第三种是电力作动系统，电传动力飞机使用来自控制系统的电信号，并把电信号经由电线传送到操纵面上来控制调速电机，再用电动机通过传动系统直接驱动舵面。它有作动器模块(AM)和电子控制单元(ECU)两个主要部分组成。AM的作用是把电能转化成机械能以驱动控制舵面，ECII作用是根据所得到的控制信号来控制作动器。机电作动器不仅应用在飞行控制系统，也应用于电动环控西北T业大学顾L论文绪