● 摘要
舵系统是各种飞行器飞行姿态控制的执行部件，其功能是接受控制系统的控制信号，操纵舵面跟随舵控信号偏转，从而调整飞行器的飞行姿态，使其按要求的弹道飞行。 电动舵系统因其相比燃气和气动舵机具有环境适应能力强、快速性好、一次连续工作时间长等优点；与液压舵系统相比，具有体积小、结构简单、贮存时间长、不存在液体的化学分解等优点。因而广泛应用于各种飞行器中。但传统的模拟式电动舵系统存在控制方式单一，参数一旦设定完成后调整比较麻烦，且一些复杂的现代控制理论实现起来较复杂。随着新材料技术、精密加工技术、计算机技术等的发展和大功率器件的成熟利用，使舵系统控制数字化成为可能。减小舵系统的体积和重量、控制系统采用数字化、提高控制精度和可靠性是今后舵机技术发展的趋势。数字系统相对模拟系统具有抗干扰能力较强的特点，舵系统控制电路采用数字化方案后，不但可提高系统的抗干扰能力，还可以提高系统精度，减少调试时间，系统的控制方案也更灵活。 本论文通过对国内外舵机技术的研究，选择了电动舵机作为本课题的设计方案，首先介绍了数字电动舵机的总体方案及各部件的参数选择，研究了数字控制电动舵系统控制器设计，着重介绍了数字控制器的实现及软件、硬件设计及TI公司最新电机控制DSP芯片TMS320F2812在数字控制舵系统上的实现，最后给出调试结果。 通过仿真分析和试验表明，本文研究的电动舵机能够很好的实现舵机的全部功能，基本满足技术指标要求，使用功能和灵活性优于模拟式电动舵机，为实现电动舵机的数字化提供了可靠的依据。