论文摘要
本文对有限转角直流力矩电机作为柴油机电子调速执行机构进行了设计与研究。介绍了研制的有限转角力矩电机样机的结构、工作原理及设计特点,建立了有限转角力矩电机的数学模型,并进行了控制策略的研究和系统的仿真优化。在此基础上,开发了力矩电机驱动控制模块,并进行了实验研究。本文所做的研究工作主要有以下几个方面:本文应用电磁原理和机械运动定律,根据有限转角力矩电机样机的具体结构形式和运动方程,进行合理简化,对样机的运动特性进行分析和计算,建立了有限转角力矩电机样机数学模型,在此基础上,建立了样机驱动控制系统仿真模型,通过控制策略仿真优化研究,结果表明采用由位置环、角加速度环、角速度环、电流环构成的四闭环控制器驱动控制方案在本文所研究的方案中为最佳。在对控制策略进行仿真优化研究的基础上,结合数字电路、模拟电路的优缺点,进行了以四闭环控制器为核心的模拟式驱动控制模块的电路设计,主要由转角位置设定输入及传感器失效保护电路、位置检测电路、四闭环控制器电路、逻辑H桥功率驱动电路、三角波产生电路、PWM信号产生电路、电流检测电路及系统所需的其它辅助电路构成。通过对有限转角力矩电机样机及驱动控制模块进行动、稳态性能测试及配机调速性能试验,结果表明本文所设计的样机及驱动控制模块性能良好,与仿真结果一致,达到了预期目标,满足了有限转角力矩电机作为柴油机电子调速执行机构的要求。
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