弹用电动加载控制系统研究
|
摘要
本文研究了弹用电动加载控制系统的设计和研制，该系统以B&R2003可编程控制器和ABB ACS600直接转矩控制系统为核心，控制两台异步电动机，组成一套高性能伺服系统—即负载模拟器。在实验中应用负载模拟器产生一种类似真实气流阻力的载荷，施加于弹翼(尾翼)，使其能在与展开过程中受力相同的状态下工作。
本文首先介绍了系统设计方案，在重点研究直接转矩控制策略的基础上，对于加载系统中多余力的产生和抑制方法进行了详细的分析和讨论。并用软件仿真的方法对系统进行了仿真，为后续工作提供参考。
本文然后就加载控制系统的研制过程，分为软件硬件系统分别进行了仔细说明。在硬件系统中，主要对采用的PCC控制器的特点进行了分析：。在软件系统中，对于系统采用的实时多任务系统和通讯方式做了详细介绍。最后简单介绍了系统采用的可靠性设计措施。
国内现有的加载系统多为液压加载，本文解决了电动加载的两个主要难点：快速性的实现和多余力的消除。对加载系统的研究有一定的参考价值。
The design and development of a missile electric load system is discussed in this thesis , whose core is B&R 2003 programmable computer controller and ABB ACS600 direct torque control ,controlling two asynchronous motors ,forming a high performance servo system ,namely load simulator . A kind of load like real airstream is produced by load simulator in experiment , which is put on missile's wings to make them work on the same force situation as in the real spread process .
At first, the system's project design is introduced and then the plus torque's produce and restrain in load system is discussed in detail base on the emphases research in direct torque control strategy. The soft simulation result of the system offers reference for further investigation .
The description in detail of load control system's research and development is divided into software system and hardware system. The characteristic of the PCC we used is analysed in the hardware system part, the application of real time multitask system and communication method in the system has a detailed presentation in the software system part. Methods to improve system's reliability are mentioned also.
本文首先介绍了系统设计方案，在重点研究直接转矩控制策略的基础上，对于加载系统中多余力的产生和抑制方法进行了详细的分析和讨论。并用软件仿真的方法对系统进行了仿真，为后续工作提供参考。
本文然后就加载控制系统的研制过程，分为软件硬件系统分别进行了仔细说明。在硬件系统中，主要对采用的PCC控制器的特点进行了分析：。在软件系统中，对于系统采用的实时多任务系统和通讯方式做了详细介绍。最后简单介绍了系统采用的可靠性设计措施。
国内现有的加载系统多为液压加载，本文解决了电动加载的两个主要难点：快速性的实现和多余力的消除。对加载系统的研究有一定的参考价值。
The design and development of a missile electric load system is discussed in this thesis , whose core is B&R 2003 programmable computer controller and ABB ACS600 direct torque control ,controlling two asynchronous motors ,forming a high performance servo system ,namely load simulator . A kind of load like real airstream is produced by load simulator in experiment , which is put on missile's wings to make them work on the same force situation as in the real spread process .
At first, the system's project design is introduced and then the plus torque's produce and restrain in load system is discussed in detail base on the emphases research in direct torque control strategy. The soft simulation result of the system offers reference for further investigation .
The description in detail of load control system's research and development is divided into software system and hardware system. The characteristic of the PCC we used is analysed in the hardware system part, the application of real time multitask system and communication method in the system has a detailed presentation in the software system part. Methods to improve system's reliability are mentioned also.
引文
1．陶永华、尹怡欣等，新型PID控制及其应用。机械工业出版社，1998(4)
2．李艳等，模糊控制在电气传动中的应用现状及前景。电气传动，1997(2)
3. Pichard C. Dorf, Robert H. Bishop, Modern Control Systems .Addison Wesley Longman, Inc, 1998
4. Real Time Workshop for user with simulink [M]. Math Work Guide Book .1999
5．严隽薇，严隽永，计算机实时控制软件设计导论。清华大学出版社，1990
6．黄文梅，杨勇，系统分析与仿真—MATLAB语言及应用。国防科技大学出版社，1999(8)
7．张志涌，精通MATLAB。北京航空航天大学出版社，2000(8)
8. user guide of perfection in Automation
9. B&R System 2003 选型样本
10. R System 2003 User's Manual
11. System 2000
12．工业组态软件说明
13．微机与可编程控制器．北京：机械工业出版社，1994
14．江秀汉等．可编程控制器原理及应用．西安：西安电子科技大学出版社，1998
15．顾战松等．可编程控制器原理与应用．北京：国防工业出版社，1994
16．魏志精．可编程控制器应用技术．北京：电子工业出版社，1995
17．郑晟等．现代可编程控制器原理及应用．北京：科学出版社，1999
18．宋伯生．可编程控制器配置·编程·联网．北京：中国劳动出版社，
1998
19．邬宽明．CAN总线原理和应用系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，1996
20．齐蓉，最新可编程控制器教程。西北工业大学出版社，2000(5)
21．正田英介，春木弘，[日]，自动控制。科学出版社，2001(6)
22．细江繁幸，[日]，系统与控制。科学出版社，2001(4)
23．田巨，庞大海，飞机操纵系统负载模拟器的设计和校正方法，中国民航飞行学院学报，2001(3)
24．姜佩东，苏东海，高明辉，被动式加载系统多余力分析，沈阳工业大学学报，2000(6)
25．王安敏，吴盛林，承载对象参数与多余力关系的研究，液压气动与密封，1996(3)
26．刘庆和，裴忠才，新型电液负载仿真台的研制，设计与研究，1997(5)
27．孙以泽，刘义成等，舵机加载系统H_∞控制的研究，船舶工程，2001(2)
28．安卫，梁述海，用MATLAB软件对柴油机带水力测功器系统进行PID控制器的设计，JOURNAL OF NAVAL ACADEMY OF ENGINEERING，1998(1)
29．陈剑桥，非线性PID控制器的计算机辅助设计，扬州职业大学学报，2001(12)
30．徐静波，邬晓斌，智能控制系统的S-函数仿真，上海工程技术大学学报，1999(9)
31．胡寿松，自动控制原理，国防工业出版社，1994(5)
32．宁玉杰，工业组态软件中PID控制器的设计，沈阳工业学院学报，2001(12)
33．齐蓉，肖维荣，可编程计算机控制器原理及应用，西北工业大学出版社，2002(7)
34．齐蓉，肖维荣，可编程计算机控制器高级技术，西北工业大学出版社，2002(8)
35．李智慧，秦成，C++Builder4．0从入门到精通，清华大学出版社，1999(8)
36．朱时银，C++BUILDER5编程实例与技巧，机械工业出版社，2001(8)
37．谭浩强，C程序设计，清华大学出版社，1996(8)
38．Scott Meyers，侯捷译，Effective C++，Pearson Education，2001(7)
39．田雨，于厚隆，PLC结合微机控制在时间常数测量装置中的应用，海洋技术，2002(3)
40．黄辉先，文美纯，多自由度机械手PLC控制，机床与液压，2002(5)
41．赵德安，刘星桥，基于PLC的聚酯薄膜分切机放卷机张力自适应控制系统，电气传动，2001(1)
42．王春香，杨汝清，基于光电编码器和PLC的角度监控系统，机械与电子，2001(11)
43．钟述文，直接转矩控制系统ACS600及其特点，宝钢技术，2001(1)
44．唐中琦，谢运祥，直接转矩控制技术发展综述，1998(1)
45．王庆元，林辉，C++Builder 5．0使用MSComm控件进行串行通讯的开发，电脑学习，2003(6)
46．陈立元，利用Visual Babic实现串并行通讯技术，清华大学出版社，2001
47．陈启美，李嘉，现代数据通信教程，南京大学出版社，2000
2．李艳等，模糊控制在电气传动中的应用现状及前景。电气传动，1997(2)
3. Pichard C. Dorf, Robert H. Bishop, Modern Control Systems .Addison Wesley Longman, Inc, 1998
4. Real Time Workshop for user with simulink [M]. Math Work Guide Book .1999
5．严隽薇，严隽永，计算机实时控制软件设计导论。清华大学出版社，1990
6．黄文梅，杨勇，系统分析与仿真—MATLAB语言及应用。国防科技大学出版社，1999(8)
7．张志涌，精通MATLAB。北京航空航天大学出版社，2000(8)
8. user guide of perfection in Automation
9. B&R System 2003 选型样本
10. R System 2003 User's Manual
11. System 2000
12．工业组态软件说明
13．微机与可编程控制器．北京：机械工业出版社，1994
14．江秀汉等．可编程控制器原理及应用．西安：西安电子科技大学出版社，1998
15．顾战松等．可编程控制器原理与应用．北京：国防工业出版社，1994
16．魏志精．可编程控制器应用技术．北京：电子工业出版社，1995
17．郑晟等．现代可编程控制器原理及应用．北京：科学出版社，1999
18．宋伯生．可编程控制器配置·编程·联网．北京：中国劳动出版社，
1998
19．邬宽明．CAN总线原理和应用系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，1996
20．齐蓉，最新可编程控制器教程。西北工业大学出版社，2000(5)
21．正田英介，春木弘，[日]，自动控制。科学出版社，2001(6)
22．细江繁幸，[日]，系统与控制。科学出版社，2001(4)
23．田巨，庞大海，飞机操纵系统负载模拟器的设计和校正方法，中国民航飞行学院学报，2001(3)
24．姜佩东，苏东海，高明辉，被动式加载系统多余力分析，沈阳工业大学学报，2000(6)
25．王安敏，吴盛林，承载对象参数与多余力关系的研究，液压气动与密封，1996(3)
26．刘庆和，裴忠才，新型电液负载仿真台的研制，设计与研究，1997(5)
27．孙以泽，刘义成等，舵机加载系统H_∞控制的研究，船舶工程，2001(2)
28．安卫，梁述海，用MATLAB软件对柴油机带水力测功器系统进行PID控制器的设计，JOURNAL OF NAVAL ACADEMY OF ENGINEERING，1998(1)
29．陈剑桥，非线性PID控制器的计算机辅助设计，扬州职业大学学报，2001(12)
30．徐静波，邬晓斌，智能控制系统的S-函数仿真，上海工程技术大学学报，1999(9)
31．胡寿松，自动控制原理，国防工业出版社，1994(5)
32．宁玉杰，工业组态软件中PID控制器的设计，沈阳工业学院学报，2001(12)
33．齐蓉，肖维荣，可编程计算机控制器原理及应用，西北工业大学出版社，2002(7)
34．齐蓉，肖维荣，可编程计算机控制器高级技术，西北工业大学出版社，2002(8)
35．李智慧，秦成，C++Builder4．0从入门到精通，清华大学出版社，1999(8)
36．朱时银，C++BUILDER5编程实例与技巧，机械工业出版社，2001(8)
37．谭浩强，C程序设计，清华大学出版社，1996(8)
38．Scott Meyers，侯捷译，Effective C++，Pearson Education，2001(7)
39．田雨，于厚隆，PLC结合微机控制在时间常数测量装置中的应用，海洋技术，2002(3)
40．黄辉先，文美纯，多自由度机械手PLC控制，机床与液压，2002(5)
41．赵德安，刘星桥，基于PLC的聚酯薄膜分切机放卷机张力自适应控制系统，电气传动，2001(1)
42．王春香，杨汝清，基于光电编码器和PLC的角度监控系统，机械与电子，2001(11)
43．钟述文，直接转矩控制系统ACS600及其特点，宝钢技术，2001(1)
44．唐中琦，谢运祥，直接转矩控制技术发展综述，1998(1)
45．王庆元，林辉，C++Builder 5．0使用MSComm控件进行串行通讯的开发，电脑学习，2003(6)
46．陈立元，利用Visual Babic实现串并行通讯技术，清华大学出版社，2001
47．陈启美，李嘉，现代数据通信教程，南京大学出版社，2000