[發(fā)明專利]一種電動舵機(jī)的變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510069880.2
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104698835B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬聯(lián)強(qiáng);黨軍;段曉飛;韓瑛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種電動舵機(jī)的變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步：變結(jié)構(gòu)控制器對控制信號和反饋信號進(jìn)行減法運算，差值設(shè)為ΔV，變結(jié)構(gòu)控制器再對ΔV進(jìn)行放大，設(shè)增益為G1，設(shè)輸出為Uo1，則Uo1＝G1×ΔV,Uo1的最大輸出電壓為Uo1_max＝VCC-Vsat，Vsat為變結(jié)構(gòu)控制器的飽和電壓；在VCC和Vsat為定值的條件下，G1和ΔV的大小決定變結(jié)構(gòu)控制器是否達(dá)到最大值輸出，即飽和輸出，設(shè)定好G1后，設(shè)進(jìn)入飽和輸出的臨界值為ΔVref，當(dāng)ΔV≥ΔVref時，變結(jié)構(gòu)控制器輸出恒定值Uo1_max，不再隨ΔV的增大而變化，G1和ΔVref為變結(jié)構(gòu)控制切換函數(shù)的函數(shù)變量；

第二步：變結(jié)構(gòu)控制器輸出的Uo1_max進(jìn)入比例控制器和微分控制器，設(shè)微分控制器的輸出為Uo2，設(shè)比例控制器的增益為G2、輸出為Uo3，則Uo3＝G2×(Uo1+Uo2)；

第三步：當(dāng)ΔV＜ΔVref時，Uo1輸出為變化量，微分控制器的輸出Uo2隨Uo1的變化而變化，比例控制器輸出Uo3＝G2×(Uo1+Uo2)，此時，微分控制器、比例控制器、比例積分控制器形成一個PID控制器，對系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制；

當(dāng)ΔV≥ΔVref時，Uo1達(dá)到最大輸出，且不再變化，微分控制器的輸出Uo2輸出值為零，比例控制器輸出Uo3＝G2×(Uo1+0)＝G2×Uo1，也為恒定值，此時，比例積分控制器構(gòu)成PI控制器，對系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制；

第四步：比例積分控制器輸出PWM到主功率電路，主功率電路驅(qū)動直流電機(jī)通過齒輪組帶動舵面旋轉(zhuǎn)；

步驟五：位置傳感器檢測舵面旋轉(zhuǎn)角度，經(jīng)信號調(diào)理電路調(diào)理后生成反饋信號，反饋信號輸入到變結(jié)構(gòu)控制器的反相端。