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电动舵机系统作为火箭弹控制系统的执行机构,接受弹载计算机的控制信号,经功率放大控制舵面偏转,从而调整火箭弹的飞行姿态,其性能的优劣直接影响飞行试验的成败。电动舵机系统主要由电动舵机、控制器、放大器和控制电缆组成。目前众多型号的电动舵机系统,其控制器采用模拟控制方式。模拟控制方式虽然有控制平滑的优点,但同时也有集成度低、体积大、抗干扰能力弱、产品升级困难、限制新控制方法的采用,以及电子电路器件性能参数的变化对系统性能指标影响很大等缺点。随着总体系统对电动舵机控制器体积小、质量小、可靠性高、特性稳定的要求越来越高,传统的电动舵机控制器已不能完全满足需求。本文旨在按上级系统的需求,运用现场可编程门阵列(FPGA)的快速数据处理能力及其丰富的内部配置和外部接口方面的优点,设计以FPGA为主控芯片的电动舵机控制器,实现单枚FPGA芯片同时控制四台电动舵机的目的。设计了控制器的硬件电路,包括控制器与弹载计算机之间的数字通信接口、在线调试接口、信号采集电路、驱动电路等。针对现有电动舵机的结构和上级系统对舵机系统的指标要求,进行了控制器的整体方案设计。设计了基于FPGA的PID控制器,引入现代控制理论设计了多种PID调节算法,通过试验选取确定最优的调节算法。设计了FPGA控制程序,通过数字滤波算法,真实还原各控制量,达到精确控制。研制了试验平台,分别对控制器的软件和硬件进行调试,通过软硬件相结合对整个控制器进行了调试和试验,使控制器达到设计要求。