電動(dòng)執(zhí)行器是工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中重要的終端控制元件,對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全運(yùn)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(duì)
電動(dòng)執(zhí)行器的控制研究具有重要的意義。電動(dòng)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(duì)控制方法提出了很高的要求。
電動(dòng)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(dòng)執(zhí)行器的控制方法,旨在實(shí)現(xiàn)電動(dòng)執(zhí)行器的快速準(zhǔn)確定位。模糊控制的設(shè)計(jì)不依賴被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,但它缺乏系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法;滑模控制的滑動(dòng)模態(tài)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化和負(fù)載擾動(dòng)有著很強(qiáng)的魯棒性,但滑動(dòng)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(diǎn)于一身:將模糊控制融入到滑?？刂浦?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(jì)與分析提供理論基礎(chǔ)。本文對(duì)模糊滑模控制作了一定的理論分析并將之運(yùn)用到電動(dòng)執(zhí)行器的控制中,設(shè)計(jì)了電動(dòng)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(dòng)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(shí)施。本文研究了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)執(zhí)行器專用控制器的設(shè)計(jì),給出了系統(tǒng)的總體方案。
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