【摘 要】
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电动舵机是控制导弹飞行姿态的关键部件。目前电动舵机多为小功率型，本文结合某型装备研发，进行大功率高响应电动舵机的研制尝试，通过对其中关键技术的深入分析和研究，综合应用多
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电动舵机是控制导弹飞行姿态的关键部件。目前电动舵机多为小功率型，本文结合某型装备研发，进行大功率高响应电动舵机的研制尝试，通过对其中关键技术的深入分析和研究，综合应用多种先进技术，并根据实际工作条件设计研发了一种采用无刷直流电机驱动的电动舵机，经仿真和样机试验，达到了设计技术指标要求。论文的主要工作和成果有：采用齿轮加滚珠丝杠的机构方案设计了电动舵机作动器。通过减速齿轮将电机降速，并经滚珠丝杠将电机的旋转运动变换为丝杠的直线运动。通过结构参数优化设计，保证电动舵机具有较大的承载能力、较小的转动惯量和较高的传动精度。采用基于DSP数字控制技术完成了电动舵机驱动控制器设计。主功率电路采用自举驱动，简化了辅助电源的数量，同时实现了无刷直流电机的四象限运行。电机减速采用能量再生制动，避免了反接制动带来大的电流冲击。控制器采用以PID为基础的电流、速度、位置三闭环控制策略，其中位置环采用模糊PID控制策略，以满足不同幅值、负载下系统高响应要求。研究了电动舵机的数学模型。通过对舵机系统各组成单元及环节的分析、研究，推导了电机轴转角到舵面摆角之间的数学方程，建立了基于无刷直流电机的电动舵机系统数学模型，并据此对系统参数进行了仿真优化。完成了电动舵机样机的研发和调试，验证了本文设计方法的可行性和正确性。
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