免费论文：基于交流调速的双冗余机电执行器控制系统研究

未来，飞机将向高机动、超高速、大功率方向发展。一方面，要求飞机液压系统向高压、大功率、智能化、集成化方向发展。然而，传统的飞机液压作动系统笨重而笨重。高压下效率低，散热等问题日益严重；另一方面，新材料、新电机控制技术、控制理论、微处理器技术和先进制造技术的发展，为新型飞机电动执行器的发展创造了新机遇。因此，对机电致动器的研究具有重要的理论意义和实用价值。本课题对采用永磁同步电机（PMSM）交流调速方案的机电执行器控制系统进行了深入探讨。并基于TI的TMS320F2812型电机控制专用数字信号处理器（DSP）设计了全数字化控制系统，并开发了控制系统的软硬件。主要工作内容如下：首先，在分析永磁同步电机矢量控制原理和数学模型的基础上，建立了基于Matlab/Simulink的机电驱动系统数学模型。之后，对作为控制系统设计关键技术之一的SVPWM技术原理进行了详细讨论。针对永磁同步电机控制系统的高阶和非线性特性，设计了业界最常用的常规PID控制器和不依赖于系统精确数学模型的速度模糊PID控制器被讨论。将相应的控制性能与仿真结果进行比较，证实采用速度模糊PID控制的电机子系统的低速转矩脉动显着降低。其次，介绍了控制系统软硬件的结构、原理和设计方法。硬件设计主要包括主电路设计和控制电路设计。电路设计还包括电机电流检测电路、电机转子角位置及转速检测电路、系统保护电路等辅助电路设计。软件设计重点是系统主程序和SVPWM中断服务子程序的设计任务和方法。 SVPWM中断服务子程序还详细讨论了电流采样模块、电机转子角位置和速度计算模块、坐标变换模块和SVPWM模块，并给出了相应的流程图。最后基于所设计的控制系统软硬件进行了相应的调试和实验研究，结果进一步证明了系统设计的正确性和可用性。

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