● 摘要
近年来，随着现代电力电子技术的发展和永磁材料性能的不断提高，永磁无刷直流电动机在控制系统中的应用得到了迅速发展。在数字信号处理器（DSP）出现以后，无刷直流电动机的数字化、智能化控制成为了当今研究与应用的热点，这也使得高性能电动舵机（EMA）的实现成为可能。本文分析了电动舵机的技术特点，找出了关键技术，提出了解决方案。进行了以微型滚珠丝杠副为主要减速机构的结构小型化设计。进行了以数字信号处理器（DSP）为核心的无刷直流电动机数字控制设计，使用ADS-21060芯片结合复杂可编程逻辑器件（CPLD）构成数字电路，用无刷直流电动机的专用控制芯片SI9979和功率MOSFET搭建了无刷直流电动机的驱动电路。对电动舵机的数学模型进行了分析，并在此基础上搭建了MATLAB仿真模型，进行了数字仿真。提出了一种基于前馈补偿的模糊PD控制策略，并通过软件实现，对样机进行了实验。实验结果表明，本文提出的控制策略能够使有效提高系统的跟踪性能，拓宽通频带，减小动态跟踪误差。通过这种控制策略，实现了工程化的高性能电动舵机。