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| 一种基于直流无刷力矩电机的高精度转位系统控制方法 摘要 现代战争要求武器系统具备精确打击能力、快速反应能力和较强的生存能力，定位瞄准系统作为武器系统的重要组成部分，要求定位瞄准系统提供高精度初始方位角。捷联惯组具有自主性强、结构简单、耐冲击振动且维护方便的特点，逐渐成为定位瞄准系统的首选。随着对定位瞄准系统瞄准精度的要求越来越高，要求捷联惯组初始对准精度越来越高。 在光学陀螺逐渐普及和成熟的基础上，研究发现高精度捷联惯导采用旋转自动补偿技术可以大幅度提高惯性导航精度，因此旋转式捷联惯导系统在未来的航空航天领域将发挥重大作用。旋转式捷联惯导系统相当于在传统捷联惯导系统上增加转动机构和测角装置，通过旋转调制保证长时间导航精度。 本文根据某基于单轴旋转调制的惯性导航系统需求，提出了一种基于直流无刷力矩电机的转位控制系统方案。系统主要由机械结构部分、电气部分构成。通过上述两部分的硬件支撑，利用闭环控制的方式实现角位置以及角速率的高精度控制。本文研究的主要内容和成果包括： 本文设计了一种基于三项直流无刷力矩电机和PID控制的高精转位系统控制方案，包含一套测角系统、一套电流测量系统、一套控制系统。通过硬件支撑，通过对位置环、速度环、电流环复杂迭代关系的调节，利用闭环控制的方式实现高精度角位置以及角速率控制。在大幅提高角位置和角速率的控制精度的情况下，针对实际使用工况，将温度变化的影响降至最小。最终设计角精度试验方案并完成验证。 关键词：直流无刷力矩电机；转位控制 |
