電動執行器是工業自動控制系統中重要的終端控制元件,對自動調節系統的安全運行、可靠性及調節品質的優劣有很大的影響。因而,對
電動執行器的控制研究具有重要的意義。電動執行器的定位控制要求精度高、響應速度快并且沒有超調、穩定性好、具有較強的穩態特性的魯棒性,這就對控制方法提出了很高的要求。
電動執行器的位置伺服控制進行了研究,提出了一種用于電動執行器的控制方法,旨在實現電動執行器的快速準確定位。模糊控制的設計不依賴被控對象的數學模型,但它缺乏系統的分析與設計方法;滑模控制的滑動模態對系統參數變化和負載擾動有著很強的魯棒性,但滑動模態的抖振難以消除。由兩者結合而成的模糊滑模控制融合兩者優點于一身: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計與分析提供理論基礎。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行器的控制中,設計了電動執行器位置伺服控制器,并經過了仿針研究證明其可行性。
由于執行器采用直流永磁電機作為動力元件,因此需要可調的直流電源來進行控制策略的實施。本文研究了直流電機驅動電源的拓撲結構和控制方法。在嘗試晶閘管移相控制和全控型開關器件直流斬波兩種方案的基礎上,采用了PWM控制的非隔離降壓開關電源方案。它實現了適應80V-250V寬范圍交流輸入下的功率變換,使得系統在大范圍輸入的情況下都可以正常工作并實現良好的控制性能。最后本文利用可編程邏輯門陣列(FPGA)完成電動執行器專用控制器的設計,給出了系統的總體方案。
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