电动舵机

摘要： 针对自抗扰控制器参数调整困难、整定难度大的问题,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化控制参数,改进NSGA-Ⅱ算法以适应改进的自抗扰控制算法;以船舶电动舵机系统作为被控对象,对比改变算法前后的数据表明,经NSGA-Ⅱ算法改进的自抗扰控制器可提升舵机系统的静态和动态性能。

摘要： 针对电动舵机系统的快响应鲁棒控制问题,提出了一种基于双幂次趋近律的全局非奇异终端滑模控制方法。首先,建立了舵机系统的数学模型,将气动干扰和摩擦建模为有界扰动;其次,根据系统模型构建非奇异终端滑模面,结合双幂次趋近律设计舵机控制器,从而保证滑模面的固定时间可达性,充分利用滑模控制方法的鲁棒性和不变性,并提高舵机系统的响应速度;最后,针对该控制器进行Lyapunov稳定性分析和数值仿真分析。相关结果表明:新型控制方法使得系统误差在有限时间内收敛至零,有效提升了舵机系统的响应速度和稳态精度。

摘要： 针对战术导弹型号差异大、电动舵机舱产品尺寸约束及性能要求变化大的问题,上海航天控制技术研究所通过梳理舵机舱产品生产中的共性工艺流程,开展通用化生产线的建设,并将其应用于上海航天技术研究院战术导弹舵机舱批生产中。结果表明,在电动舵机舱调试、筛选和交付测试等生产过程中,通用化生产线能够实现多型号舵机舱的共线生产。

摘要： 应用描述函数法对传动间隙引起的电动舵机自振荡现象进行了研究。从机理上阐明了在空载状态下,间隙引起的电动舵机自振荡现象产生的原因,分析了该自振荡频率和幅值的影响因素,以及不同控制策略对该自振荡的影响。最终对一个工程实例进行了分析,通过仿真模拟出与工程实例完全一样的响应曲线,从而证明了理论的正确性。

摘要： 舵机是控制飞行器运行姿态的核心执行机构,该文设计了一套变梯度负载模拟机构,通过舵轴对扭杆弹簧施加轴向扭矩,使舵轴受到反作用力,从而实现加载,并采用四工位十字分布式台座模拟舵机飞行过程中所受铰链力矩的多通道与变工况。对扭杆弹簧这一关键部件进行了结构尺寸计算和参数优化,并利用有限元分析软件ANSYS/Workbench对其进行静力学分析,验证了扭杆弹簧的性能与结构均满足设计要求。

摘要： 舵机伺服系统是运载火箭控制系统的核心组成部分之一,在火箭运行过程中需要具备快速的动态响应以及抗干扰能力。针对永磁同步电动舵机位置伺服系统提出了一种新型的滑模控制方法,并设计了一个扩张状态观测器(ESO)用于估计并补偿未知的干扰。该方法不仅可以实现快速的动态响应,还能有效的减小控制输入的抖振。为了验证所提方法的优越性,通过仿真与基于比例-积分的传统三闭环控制方法进行了对比研究。结果表明,所提出的方法具有更好的位置响应与干扰抑制性能。

摘要： 与常规机械装置或零件相比,一次性机械的主要特点体现在体积小、重量轻,且在实际的使用过程中一般一次性机械不会发生高周疲劳现象.目前关于一次性机械的设计理论并不十分完善和成熟.文章基于某型电动舵机减速装置进行了一次性机械设计理念的分析和实践.文章首先针对一次性机械的特点和设计理念进行了综合阐述;其次以箭用舵机为例分析了箭用舵机关键零件这一类一次性机械的强度设计方法,从传动方案和总体结构、锥齿轮的设计、柔轮的设计三个角度进行了详细阐述;最后针对箭用舵机性能进行了测试,得到了一次性使用的谐波减速器的测试装置照片.文章认为,对于该型号电动舵机减速装置而言在相同载体条件下,可以通过将齿轮模数减少至40％,从而满足一次性机械设计的设计指标要求.

摘要： 针对电动舵机系统模糊PID控制器中量化因子和比例因子的选取过于依赖经验、参数固定等缺点,利用遗传算法可全局寻优的能力,提出基于遗传算法的模糊PID控制方法。建立了电动舵机位置伺服系统模型,利用遗传算法对模糊PID控制器的量化因子和比例因子进行优化仿真。仿真结果表明,相较于模糊PID控制,优化后的模糊PID控制下的系统阶跃响应上升时间缩短了5.03%,稳态误差减少了1.22%,频率响应稳态最大幅值误差减少了34.82%,稳态最大相位误差降低了22.88%,明显改善了电动舵机的动稳态性能。

摘要： 利用MATLAB SIMULINK和MSC.ADAMS软件建立了某型电动舵机控制系统的动力学仿真模型,针对其动作不到位、频响缓慢、超调等整机性能故障,考虑主要控制参数的随机性,通过拟合性能参数与随机参数的响应面模型进行了可靠性分析;以运动精度误差最小为目标,考虑多个性能可靠度约束建立优化模型,运用概率功能度量法得到了优化的控制参数设计方案。与常规优化结果对比表明,基于该设计方案的电动舵机具有更好的性能和可靠性。

摘要： 颤振是一种危险的气动弹性失稳形式,舵机动刚度对舵系统的颤振特性具有不可忽视的影响,因此舵机的精确建模与仿真分析十分有必要.针对此问题,提出了一种电动舵机模块化建模方法及动刚度计算机模拟方法.以"直流电机-减速齿轮-滚珠丝杠-拨叉副"典型结构的电动伺服舵机为对象,将其分解为具备核心功能的子模块,充分考虑了实际结构中可能出现的主要非线性因素,再根据子模块之间的连接关系来搭建整体的舵机模型.基于该舵机模型,提出了利用步进正弦扫频信号激励、最小二乘法数据处理得到动刚度的计算方法,并以某舵机为算例,开展了舵机主要线性参数及非线性因素对舵机动刚度影响的研究.电动舵机模块化建模方法通用性好,便于不同舵机的拓展.电机转子阻尼、减速器的传动比以及输出轴处的阻尼对舵机的动刚度影响很大,间隙、接触刚度和摩擦这3类非线性因素对舵机的动刚度特性也具有重要的影响.

摘要： 本文针对无人机系统中电动舵机的健康监测问题,提出一种基于深度学习网络的电动舵机故障智能诊断方法.首先,对电动舵机故障模式进行分析,通过建立电动舵机故障树,确定6种典型的电动舵机渐进性故障,并确定选用电机的三相电流、转速和舵机舵面位置作为电动舵机的故障诊断信号;然后,将多个降噪自动编码器堆叠形成多隐层神经网络,通过逐层贪婪算法进行网络预训练,避免局部极值与梯度弥散问题,并利用BP算法对整个网络进行反向微调,修正各层的权值和偏置使分类误差最小化.测试结果表明,利用本文方法电动舵机故障识别准确率大于94％.本文方法摆脱了对大量信号处理技术与诊断经验的依赖,直接从信号中自适应地提取损伤特征,实现了大量数据下损伤特征的自适应提取与电动舵机健康状况的智能诊断.

摘要： 分析电动舵机工作原理,提出舵机性能指标设计要求,在Solidworks软件下对分解的舵片组件绘制核心三维零件图,并进行装配与运动仿真实验.根据舵片组件运动性能指标要求对结构装配仿真设计进行动态特性校核,保障电动舵机模型组件的设计准确度.

摘要： 从模糊控制思想和传统PID控制的结构出发,引入一种结构简单、输入量少、适用于非线性系统的S面控制方法.针对粒子群优化(PSO)算法存在早熟、易陷入局部极小等问题,对基本PSO算法进行了改进,引入混沌算法、摄动因子和自适应加速度系数,更好的克服粒子早熟停滞,有利于快速找到全局最优点,提高了PSO算法在电动舵机S面控制器参数整定中的优化能力.仿真试验结果表明,该控制器具有良好的瞬态性能和稳态性能,验证了方法的可行有效性.

摘要： 电位器主要由电刷、导电基体以及壳体等组成,在舵系统中主要作用为将舵机输出轴的角度信号转变为电压信号,并反馈至功率放大器输入端形成舵机的位置闭环.随着舵系统性能指标尤其是可靠性指标要求的提高,增大了产品调试的难度.本文基于舵系统生产实践,介绍了导电塑料电位器在电动舵机上的应用情况.经过舵系统生产实践，导电塑料电位器已经在电动舵机上应用，其性能满足控制系统要求。通过与电位器生产厂家加强沟通交流，不断提高导电塑料电位器的可靠性，以满足舵系统研制生产的需要。

摘要： 针对直驱型电动舵机的特性，采用电流参考波形优化控制法来减小分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的转矩脉动，优化设计电流环提高电流响应速度是该方法的关键。为此，建立了分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的数学模型，在分析P型电流环和最速电流环控制优缺点的基础上，设计了次速电流环控制器。最后，对系统进行了仿真。仿真结果表明，次速电流环具有调节速度快、抗干扰能力强等优点。

摘要： 半实物仿真在制导火箭弹研制过程中是非常重要的一个环节，半实物仿真主要研究用数学仿真解决不了的问题，并且在相互补充的情况下更充分的发挥数学仿真的作用。舵机系统作为制导与控制系统的重要组成部分和执行机构,其性能的好坏直接决定着飞行过程的动态品质.为了更好地验证舵机系统性能,在系统试验的基础上进行全系统半实物,分析舵机全弹道响应,能够有效地验证舵机系统、飞控系统等性对制导精度的影响.仿真实验结果表明制导系统及飞控系统能够稳定运行,具有一定工程应用价值.

摘要： 本文主要介绍了一种电动舵机位置伺服控制系统优化控制策略。首先借助无刷直流电机固有的转子位置传感器对电位器检测信号进行补偿，针对舵面位置反馈提出了一种补偿方法。该方法能有效减小外界噪声信号的干扰，提高系统的控制精度。另外，提出了复合控制算法，同传统的PID控制算法相比，该算法在动态性能和稳态精度方面都具有明显优势。仿真结果表明，该控制策略响应速度快、超调量小，稳态精度高，能够有效抑制外界噪声的干扰，具有较好的控制精度和鲁棒性。

摘要： 针对导弹用力矩电机的位置反馈控制，提出一种采用多滑模面自适应变结构控制法，采用卡尔曼滤波器估计状态，消除测量噪声，降低输出抖动，对多滑模面控制率的稳定与收敛性进行适当证明，通过仿真验证算法的有效性。

摘要： 针对导弹用力矩电机的位置反馈控制，提出一种采用多滑膜面自适应变结构控制法，采用卡尔曼滤波器估计状态，消除测量噪声，降低输出抖动，对多滑膜面控制率的稳定与收敛性进行适当证明，通过仿真验证算法的有效性。

摘要： 本文从实用角度出发，设计了一种无人机上使用的头部随动云台系统，使云台上搭载的摄像系统能跟踪地面监视人员头部运动拍摄无人机飞行时各方位的环境状况，使无人机能更方便的完成各种监视任务。本文设计了头部运动测量系统模块，电动舵机驱动模块，云台运动执行模块。经过集成与测试取得了良好的效果。

摘要： 本发明涉及一种区分模拟舵机与数字舵机的装置及舵机检测方法，装置包括：单片机控制板、单片机最小系统以及舵机接口，其中，所述单片机最小系统设置于所述单片机控制板上，所述单片机最小系统用于输出测试波形；所述舵机接口设置于所述单片机控制板上，且所述舵机接口的一端与所述单片机最小系统连接，所述舵机接口的另一端与待测舵机连接，用于将所述单片机最小系统输出的测试波形发送至待测舵机，以确定所述待测舵机的类型。本发明示例通过单片机最小系统输出波形，基于模拟舵机和数字舵机的工作特性进行验证，结构简单、方便、实用。

摘要： 一种弹载电动比例舵机解锁机构及其舵机和制导炮弹，包括锁舵环、第一解锁部件、第二解锁部件、点火具和固定部件，锁舵环固定连接在第一解锁部件上端；第一解锁部件下端通过螺母固定连接在第二解锁部件上端面，螺母下方设置有弹簧，弹簧套在第一解锁部件上并且两端分别抵住螺母下端和第一解锁部件下端向外延伸的凸缘上，弹簧呈压缩状态，第一解锁部件下端面向下凸起一个锥台结构；点火具通过固定部件设置在第二解锁部件中；第一解锁部件和第二解锁部件连接部分与点火具和第二解锁部件连接部分贯通形成气缸结构，第二解锁部件中设置成“L”形空腔。结构合理占用空间小不容易出故障。

摘要： 本申请揭示了一种电动舵机、电动舵机零位标定方法、装置和存储介质，所述电动舵机包括舵轴、舵机安装框架、丝杆、丝杆螺母、角度传感器和导杆；所述舵轴、所述丝杆、所述丝杆螺母、所述角度传感器和所述导杆安装在所述舵机安装框架中，所述角度传感器用于测量相对舵轴的偏转角；所述丝杆和所述丝杆螺母之间通过滚珠丝杆副连接，所述丝杆螺母中设有导向槽，所述导向槽与所述导杆形成滑动副；在所述丝杆转动时，在所述导杆的作用下所述丝杆螺母不转动而沿着所述导杆方向运动，进而带动所述舵轴转动。解决了相关技术中电动舵机零位标定时所需的设备和人员较多并且电动舵机的零位会出现误差的问题，达到了无需借助其他设备即可快捷准确的对电动舵机进行零位标定的效果。

摘要： 本发明公开一种两向抗高过载微型电动舵机传动机构及方法，包括：电机，所述电机由电机压盖及波形垫圈沿弹轴向固定，齿轮传动轴Ⅰ和齿轮传动轴Ⅱ由限位销、滚珠及深沟球轴承在壳体Ⅰ和壳体Ⅱ上固定，输出轴由盖板Ⅰ、盖板Ⅱ及角接触轴承在所述壳体Ⅰ和壳体Ⅱ上固定；所述电机通过一级锥齿轮将运动传递到所述齿轮传动轴Ⅰ，所述齿轮传动轴Ⅰ通过一级直齿轮将运动传递到所述齿轮传动轴Ⅱ，所述齿轮传动轴Ⅱ再通过一级直齿轮将运动传递到输出轴。本发明的优点是：结构简单，通过合理布置各齿轮传动轴的空间位置及方向，使得齿轮传动机构在两向高过载冲击的情况下，仍能平稳传动，正常工作，极大的提高了舵机在高过载冲击恶劣环境下的生存能力。

摘要： 本发明公开一种电动舵机，包括舵轴组件、连杆、滚珠丝杠结构、齿轮减速机和直流伺服电机，直流伺服电机通过齿轮减速机连接滚珠丝杠结构的动力输入端，滚珠丝杠结构的动力输出端铰接连杆的一端，连杆的另一端铰接舵轴组件的舵轴侧面的连接部，滚珠丝杠结构的延伸方向垂直于舵轴的轴线，角度传感器与舵轴组件采用一体化设计，消除了由于振动、冲击、跑合等试验导致的间隙变化而对电动舵机动态性能的影响，提高传动精度。本发明还公开一种包括上述电动舵机的飞行器。

摘要： 本发明实施例公开了一种电动舵机控制方法和电动舵机控制器，所述电动舵机控制方法包括：获取飞控计算机下发的用于控制舵面偏转到预设位置的舵面偏转指令；获取所述舵面的实际位置，直至判断得到所述实际位置与所述预设位置之间的偏差满足预设的偏差允许范围；若不满足，则利用小功率电机的目标转速确定方法和目标转向确定方法来处理所述实际位置和所述预设位置，分别得到所述小功率电机的目标转速和目标转向；生成并发出用于控制所述小功率电机以所述目标转速进行运转的转速控制信号，以及用于控制所述小功率电机以所述目标转向进行运转的转向控制信号，以实现通过控制所述小功率电机的运行状态，来驱动所述电动舵机带动舵面偏转到预设位置。

摘要： 本公开涉及一种单舵机构及均布式电动舵机，所述单舵机构包括：传动系统及安装壳体，所述传动系统包括：电机、在所述电机端面的中央安装小齿轮，所述小齿轮啮合连接大齿轮、大齿轮通过锁紧螺母与丝杠同轴固连，实现大齿轮与丝杠的同轴转动；由丝杠带动螺母沿着丝杠轴向往复运动；所述螺母推动转轴拨叉实现角度旋转；所述安装壳体内设置与传动系统连接的检测传感元件和电路，在安装壳体上还具有容纳小齿轮与大齿轮的第一内凹部，容纳丝杠的第二内凹部，在安装壳体的内部具有容纳电机的内腔。本发明的优点是：结构简单、成本低廉、装配容易、工艺性强。

摘要： 本发明涉及一种可广泛应用于大功率电动舵机反电动势抑制的电动舵机反电动势抑制电路。所述电动舵机反电动势抑制电路无需外部电源输入，当舵机出现反电动势时，通过电动舵机反电动势抑制电路的超压和欠压的迟滞保护电压阈值，控制电动舵机反电动势抑制电路自动开启或关闭，实现反电动势的抑制吸收。本发明有益效果是：电路简单可靠，有利于实现小型化；充分考虑瞬态、稳态超压情况，采用电容、电阻的储能和耗能特性可充分吸收系统能量，同时可为电机启动和换向提供瞬态能量输出，可靠性高；通过大容量电容对系统供电的冲击响应、电阻开关速度、开关迟滞保护、过流保护，提高了系统实用性。

摘要： 本实用新型公开了一种电动舵机信号采集系统及电动舵机数字控制器，包括：信号调理电路；与信号调理电路连接的多通道选择电路；与多通道选择电路连接的AD转换器，用于利用外部基准电压对多通道选择电路输出的位置信号进行预设量化位数的模数转换，生成并输出转换后的位置信号；其中，预设量化位数大于或等于16位；与AD转换器连接的基准电压电路；与多通道选择电路和AD转换器连接的处理器；本实用新型通过AD转换器和基准电压电路的设置，使AD转换器可以向处理器提供精度更高且更准确的位置信号，从而提高了电动舵系统的控制精度和控制角度范围；且本实用新型是在现有电动舵机数字控制器的基础上进行的改进，易于实现且继承性好。

摘要： 本公开涉及一种单舵机构及均布式电动舵机，所述单舵机构包括：传动系统及安装壳体，所述传动系统包括：电机、在所述电机端面的中央安装小齿轮，所述小齿轮啮合连接大齿轮、大齿轮通过锁紧螺母与丝杠同轴固连，实现大齿轮与丝杠的同轴转动；由丝杠带动螺母沿着丝杠轴向往复运动；所述螺母推动转轴拨叉实现角度旋转；所述安装壳体内设置与传动系统连接的检测传感元件和电路，在安装壳体上还具有容纳小齿轮与大齿轮的第一内凹部，容纳丝杠的第二内凹部，在安装壳体的内部具有容纳电机的内腔。本实用新型的优点是：结构简单、成本低廉、装配容易、工艺性强。