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舵机作为飞行器制导的直接执行机构,其性能的好坏对其制导精度具有决定性的影响。由于制导飞行器的舵机需要适应其特殊的使用环境,要求舵机系统必须具有足够大的输出力矩,够快的响应速度、较小的体积、高可靠性等特点。电动舵机具有控制性能好、可靠性高,体积小、重量轻、易于维护等优点,能满足现代制导飞行器的特殊要求,是目前舵机研究的重点方向。本文旨在完成一套电动舵机样机设计与开发,用高性能的数字处理器DSP作为系统的控制核心,应用现代的智能控制技术实现舵机的全数字化和智能化,提高电动舵机的性能。本文首先介绍了舵机系统的整体结构,并对电动舵机的各个部分进行简要的分析,重点分析了无刷直流电机的工作原理与数学模型。根据电动舵机各部分结构与数学模型,依照实际电动舵机各部分组建形式,在Simulink中搭建了电动舵机系统的整体仿真模型。根据电动舵机的性能要求,系统采用三闭环控制策略,内环电流环和速度环采用PI控制。位置环作为控制器的最外环,对舵机的性能具有决定性的影响,本文采用了PID控制、模糊PID控制以及变论域模糊PID控制三种不同的控制算法,并在所搭建的仿真模型上进行了仿真对比试验,并分析了不同的控制算法下舵机系统的快速响应性能与跟踪性能。仿真结果表明,变论域模糊PID控制算法性能最优,模糊PID控制算法次之,PID控制性能较差。其次根据电动舵机系统的整体结构,选取TI公司的TMS320F28335型DSP处理器作为控制器的核心,完成了舵机系统的软硬件设计。电动舵机硬件部分,依据系统要求以及DSP处理器的外围设备,设计了DSP的最小系统电路,SCI串口通讯模块、电机驱动模块以及各部分信号调理电路。软件部分完成了DSP主程序设计、中断处理程序设计、以及各环的控制算法程序设计。其中控制算法程序是系统的核心,参照仿真实验,舵机系统的电流环和速度环采用PI控制算法,位置环实现了DSP的PID控制算法与模糊PID控制算。最后,对舵机系统进行软硬调试,并在所设计的电动舵机样机上对不同控制算法进行了对比实验,实验结果与仿真结果基本相吻合,模糊PID的控制算法较优。同时实验结果表明,本文所设计的电动舵机系统方案可行,基本达到舵机系统的位置伺服性能和控制指标要求。