摘要目前，电机在旋转类机械系统中被广泛应用，是国防装备中常用的跟踪装置之一，其伺服系统性能的好坏直接影响武器的打击精度或跟踪目标的搜索精度。本文对当前应用广泛的交流伺服电机(PMSM)进行了讨论和建模，推导了包含电流闭环环节的伺服系统数学模型,根据控制原理分析了系统的特性，并设计了相应的控制策略，仿真对比结果分析表明所建立的数学模型和控制策略的有效性，研究结果为转塔控制装置提供了理论基础。60812

关键词：伺服电机；伺服控制；状态方程；性能分析；控制器设计

毕业设计(论文)  外文摘要

Title :  Modeling and simulation of Turret control system driven by servo motor                            

Abstract

Currently, the motor is widely used On rotating mechanical systems, which is one of the most common tracking devices of defense equipment. Its servo system performance has a direct impact on the weapons’ attacking accuracy or searching accuracy for tracking target. This paper discusses the AC servo motor, deduces mathematical model of the servo system with current loop link, analyses the characteristics of the system based on control theory, and designs the corresponding control strategy. The comparative analysis of simulation results shows that the mathematical model and control strategy is effective. Finally, the results provide a theoretical basis for the turret control unit.

Keywords: servo motor; servo control; equation of state; performance analysis; controller design

目   次

一、  绪论 1

1.1  课题背景及选题意义 1

1.2  交流伺服电机的发展 1

1.3  伺服电机控制系统的发展 2

1.4  电机伺服控制技术简介 3

1.5  建模与仿真技术的发展 4

二、 伺服电机控制系统 6

2.1  伺服电机简介 6

2.2  永磁同步电机简介 7

2.2.1  永磁同步电机伺服控制系统的构成 7

2.2.2  永磁同步电机的结构和工作原理 7

2.3  PMSM伺服系统的数学模型 10

2.3.1  PMSM的基本结构及种类 10

2.3.2  PMSM的数学模型 11

2.3.3  等效电路 14

2.3.4  PMSM的矢量控制原理 18

2.3.5  PMSM的id=0矢量控制方式 19

2.3.6  PMSM解耦状态方程 21

2.3  Matlab/Simulink建模 23

2.3.1  Matlab简介 23

2.3.2  Simulink简介 23

2.4.3  Simulink应用 28

三、 系统建模与分析 36

3.1  电动位置伺服系统建模 36

3.2  电流闭环系统建模与仿真 39

3.3  基于电流闭环系统特性的仿真验证 44

3.3.1  电流闭环动态特性验证