直流力矩电机在机载光电伺服系统中的应用研究第29卷第10期2007年10月红外技术InfraredTechnology01.29N0.100ct.2007（系统与设计gt；直流力矩电机在机载光电伺服系统屮的应用研究庞新良，赵薇薇，范大鹏,李忱刚3刘一民，彭廷海（1•国防科技大学机电工程与自动化学院，湖南长沙410073:2.昆明物理研究所，云南昆明6502332:3.衡PH激〜方光电集团有限公司，湖南衡阳421000）摘要:将永磁直流力矩电机弓I入机载光电伺服控制系统执行机构中可综合实现精度高，体积功耗小等伺服系统性能要求•在对采样电流信号滤波器截止频率的选取规则进行分析论证并给出选择建议的基础上，采用模拟PI电路实现电流闭环，使电流环理论开环特性变为一阶惯性环节,实际闭环截止频率达到1.2kHz.同时在提出一种简单易行的微分实现方法的基础上,将模糊控制引入速度环调节器；由模糊控制+经典零极点配置控制组成的复合控制器使机载光电伺服系统隔离度达到了0.536%,同时阶跃响应的超调为4%.关键词:永磁直流力矩电机;模糊控制;复合控制器;机载光电伺服系统;模拟电流环:TP977文献标识码:A:1001.8891（2007）10.06.0573ApplicationResearchofDCMomentMotoronAirborneOpto一ElectronicServoSystemPANGXin激ang,ZHAOWei.wei,FANDa.peng,LIChen.gang,LIUYi.min,PENGYan.hai(1.DepartmentofMechatronicsdAfD,ffD,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China;2.KunmingInstituteofPhysics,YunnanKunming650223,China;3.HengyangNorthOptical-electronicLtd.,HengyangHunan421000,China)Abstract.Applicationofpermanent-?magnetDCmomentmotoronairborneopto-?electronicservocontrolsystemcansupportthesystemperformanceofhigh一precision,small一volumeandlittle一power〜Bascdonanalyzingselectionofcutofffrequencyofcurrentsamplingfilterandgivingadviceabouthowtoselectthecutofffrequency,thecurrentclosed一loopwithananalogPIcircuit,makesthetheorymodelofcurrentopen一loopintofirstorderprocessandrealizesthecutofffrequencyofcurrentclose一looptol.2kHz.Atthesametime,basedonadvancingasimplerealizationwayofdifferential.thefuzzy一controllerwasintroducedtovelocityclose一loop;thehybridcontrollerconsistingoffuzzycontrollerandclassicalpole一zeroplacementcontrollermaketheisolationoftheairborneopto一electronicservocontrolsystemto0>536%andtheovershotofstepresponseto4%.Keywords.permanent一magnetDCmomentmotor:fuzzycontrol;hybridcontroller:airborneopto一electronicservosystem;analogcurrent一loop引言现代控制系统对伺服电机的性能提出了越来越高的要求,各类电机伺服系统均有相应的现代控制方法.对于永磁同步电动机，文献【1】，【2】分析指出反电动势是影响同步电动机电流矢量控制动态特性的主要因素，并将前馈补偿和变电流环增益的设计方法应用于矢量控制系统;文献［3】采用空间矢量法的驱动模式和经典的PI调节方式实现高精度控制系统中永磁同步电机的电流环调节;文献【4】将微分调节引入永磁同步电机实现矢量控制，并在PWM调制器中引入了过调制技术,提高电流环的动态响应性能•对于交流伺服系统，文献［51提出了一种使用CPLD设计电流环矢量方式控制器的设计方案•对于无刷直流电动机，收稿口期:2007.08.17作者简介:庞新良(1978一)，女，博士研究生，研究方向为光电稳定跟踪控制系统,DSP数字信号处理系统，精密工程与计算机控制系统.基金项目门五”国防预研项目资助(18YXGFKD118).573第29卷第10期2007年10月红外技术InfraredTechnology„01.29No.l0Oct.2O07文献【6】在分析其数学模型的基础上，建立了位置伺服系统的仿真模型，提岀了一种变结构控制的方法.文献【7】中提出一种模型参考自适应速度环叠加内部的双模自适应电流环的控制策略•相对以上的种种伺服系统和智能控制方法，由直流力矩电机组成的伺服系统具有空载转速低，堵转力矩大，控制方式简单的突出特点，同时不需要任何减速装置可直接驱动负载，过载能力强•特别适用于各种雷达天线，光电跟踪等高...