電動執(zhí)行器是工業(yè)自動控制系統(tǒng)中重要的終端控制元件,對自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全運行、可靠性及調(diào)節(jié)品質(zhì)的優(yōu)劣有很大的影響。因而,對
電動執(zhí)行器的控制研究具有重要的意義。電動執(zhí)行器的定位控制要求精度高、響應(yīng)速度快并且沒有超調(diào)、穩(wěn)定性好、具有較強(qiáng)的穩(wěn)態(tài)特性的魯棒性,這就對控制方法提出了很高的要求。
電動執(zhí)行器的位置伺服控制進(jìn)行了研究,提出了一種用于電動執(zhí)行器的控制方法,旨在實現(xiàn)電動執(zhí)行器的快速準(zhǔn)確定位。模糊控制的設(shè)計不依賴被控對象的數(shù)學(xué)模型,但它缺乏系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法;滑模控制的滑動模態(tài)對系統(tǒng)參數(shù)變化和負(fù)載擾動有著很強(qiáng)的魯棒性,但滑動模態(tài)的抖振難以消除。由兩者結(jié)合而成的模糊滑模控制融合兩者優(yōu)點于一身:將模糊控制融入到滑模控制中,從而有效削弱其抖振;將滑模控制引入到模糊控制中,從而為模糊控制的設(shè)計與分析提供理論基礎(chǔ)。本文對模糊滑模控制作了一定的理論分析并將之運用到電動執(zhí)行器的控制中,設(shè)計了電動執(zhí)行器位置伺服控制器,并經(jīng)過了仿針研究證明其可行性。
由于執(zhí)行器采用直流永磁電機(jī)作為動力元件,因此需要可調(diào)的直流電源來進(jìn)行控制策略的實施。本文研究了直流電機(jī)驅(qū)動電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法。在嘗試晶閘管移相控制和全控型開關(guān)器件直流斬波兩種方案的基礎(chǔ)上,采用了PWM控制的非隔離降壓開關(guān)電源方案。它實現(xiàn)了適應(yīng)80V-250V寬范圍交流輸入下的功率變換,使得系統(tǒng)在大范圍輸入的情況下都可以正常工作并實現(xiàn)良好的控制性能。最后本文利用可編程邏輯門陣列(FPGA)完成電動執(zhí)行器專用控制器的設(shè)計,給出了系統(tǒng)的總體方案。
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