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基于FPGA的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器

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北京航空航天大学学报 2010年第8期36卷 953-956页

作者：王大彧郭宏于凯平张立佳北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院

音圈电机的功率驱动器对控制器运算速度要求较高,传统方法普遍采用模拟控制,但其存在调试不便、特性漂移、不易实现复杂控制算法、无法与数字控制器直接实现接口等固有缺点.介绍了基于现场可编程门阵列（FPGA,Field Programmable Gate A... 详细信息

音圈电机的功率驱动器对控制器运算速度要求较高,传统方法普遍采用模拟控制,但其存在调试不便、特性漂移、不易实现复杂控制算法、无法与数字控制器直接实现接口等固有缺点.介绍了基于现场可编程门阵列（FPGA,Field Programmable Gate Array）的采用全数字式控制的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器.利用FPGA通过模块化设计,实现了产生脉宽调制（PWM,Pulse Width Modulation）信号、电流信号采样及其数字滤波、电流闭环控制以及与其它数字控制器的通讯等功能.仿真及实验结果表明：所设计的基于FPGA的音圈电机功率驱动器具有良好的电流跟踪性能,可以满足直接驱动阀系统的控制要求.FPGA的运用,大大简化了系统硬件结构,提高了系统的控制性能,且便于扩展功能以及与其它数字控制器实现接口.

关键词：音圈电机直接驱动阀现场可编程门阵列功率驱动器绕组电流

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直接驱动阀(DDV)的设计与仿真

机电设备 2012年第3期29卷 46-49页

作者：郭健海军驻南京地区航空军事代表室南京210002

介绍了直接驱动阀(DDV)工作原理,并对DDV阀进行了建模,在此基础上对阀系统控制律进行了设计与仿真。

关键词：直接驱动阀液压伺服系统控制律

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直接驱动阀伺服控制与测试电路设计

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飞机刹车系统应用直接驱动伺服阀(DDV)的研究

作者：王堃中航工业西安飞行自动控制研究所飞控部

主要针对直接驱动阀（DDV）的典型伺服控制系统做了分析与研究。首先针对该类阀给出了典型的伺服控制框图,完成了相应模拟电路的仿真与分析;然后以某个型号DDV为被控对象,进行了工程样机的伺服控制回路的性能分析与测试,给出了具体的试... 详细信息

主要针对直接驱动阀（DDV）的典型伺服控制系统做了分析与研究。首先针对该类阀给出了典型的伺服控制框图,完成了相应模拟电路的仿真与分析;然后以某个型号DDV为被控对象,进行了工程样机的伺服控制回路的性能分析与测试,给出了具体的试验曲线验证结果;最后指出了工程实践的若干注意事项。

关键词：直接驱动阀伺服系统控制框图频率响应

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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航空精密制造技术 2013年第2期49卷 48-51页

作者：刘劲松周世民何学工范淑芳西安航空制动科技有限公司西安710075

介绍了新一代高性能高可靠性伺服阀-直接驱动伺服阀(DDV)的工作原理和优点,并和传统的对喷嘴挡板式伺服阀进行了比较,对其在飞机防滑刹车系统中的使用进行了研究和分析,对其应用前景和推广价值进行了探讨。

关键词：飞机刹车系统喷嘴挡板闽直接驱动阀

DDV作动器余度数字伺服系统工程设计与实现

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航空学报 2008年第2期29卷 505-512页

作者：夏立群西北工业大学自动化学院陕西西安710072

介绍一种直接驱动阀(DDV)式作动器的余度数字式伺服系统设计与实现,描述了系统的余度配置、设计思想及组成,建立了DDV作动器的结构参数化模型及数字伺服回路的模型,并进行了仿真,分析了作动器动静态特性、采样频率及监控器的设计性能。... 详细信息

介绍一种直接驱动阀(DDV)式作动器的余度数字式伺服系统设计与实现,描述了系统的余度配置、设计思想及组成,建立了DDV作动器的结构参数化模型及数字伺服回路的模型,并进行了仿真,分析了作动器动静态特性、采样频率及监控器的设计性能。最后,采用快速原型实时仿真,对余度数字式伺服系统完成了的性能试验验证,结果表明系统性能令人满意。

关键词：直接驱动阀余度作动器数字伺服系统快速原型

基于扩张状态观测器的直驱阀用音圈电机控制系统

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中国电机工程学报 2011年第9期31卷 88-93页

作者：王大彧郭宏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京市海淀区100191

基于音圈电机的直驱阀系统(voice coil motor-direct drive valve,VCM-DDV)中液动力负载扰动对系统的性能影响很大。针对此问题,在建立基于VCM-DDV系统数学模型的基础上,提出了一种位置环/电流环的双闭环控制结构,位置环采用非线性PID控... 详细信息

基于音圈电机的直驱阀系统(voice coil motor-direct drive valve,VCM-DDV)中液动力负载扰动对系统的性能影响很大。针对此问题,在建立基于VCM-DDV系统数学模型的基础上,提出了一种位置环/电流环的双闭环控制结构,位置环采用非线性PID控制,通过扩张状态观测器得到位置反馈信号的估计及其微分,以及液动力负载等扰动的实时估计值,并对扰动进行前馈补偿。仿真及实验结果表明,该控制策略可以有效克服液动力负载对系统性能的影响,系统对位置指令响应快速且无超调,可以满足VCM-DDV系统的性能要求。该算法采用离散形式,结构简单、计算量小,便于数字控制器实时实现。

关键词：直接驱动阀音圈电机非线性PID 扩张状态观测器负载扰动

基于变系数PID的无刷直流电动机双闭环系统

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北京航空航天大学学报 2012年第1期38卷 1-5页

作者：郭宏吴海洋巫佩军北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 清华大学自动化系北京100084

针对应用于直接驱动阀的电气双余度无刷直流力矩电动机控制系统,提出在位置环采用变系数PID(Proportion Integration Differentiation)控制算法,根据位置偏差改变调节参数,逐步加强比例和积分作用以快速消除系统稳态误差而又不引起系统... 详细信息

针对应用于直接驱动阀的电气双余度无刷直流力矩电动机控制系统,提出在位置环采用变系数PID(Proportion Integration Differentiation)控制算法,根据位置偏差改变调节参数,逐步加强比例和积分作用以快速消除系统稳态误差而又不引起系统抖动;为了保证系统的稳定性,对位置偏差的积分项进行了限制.实验结果表明:位置环采用该变系数PID控制算法的双闭环系统能够有效地保证系统的稳定性能和响应精度.同幅值的位置阶跃响应,位置环/电流环双闭环系统的上升时间比位置环/速度环双闭环系统的上升时间减小了32%;位置环/速度环双闭环系统具有优良的负载适应性能,鲁棒性强.

关键词：直接驱动阀双余度无刷直流电动机双闭环控制系统变系数PID 鲁棒性

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直驱阀用音圈电机的模糊非线性PID控制

电工技术学报 2011年第3期26卷 52-56页

作者：王大彧郭宏刘治张立佳北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对基于音圈电机的直驱阀系统中存在液动力负载扰动对系统的稳、动态性能有较大影响的问题,以及经典PID控制所存在的不足,在建立基于音圈电机的直驱阀系统数学模型的基础上,提出一种位置环/电流环的双闭环控制结构。位置环采用非线性PI... 详细信息

针对基于音圈电机的直驱阀系统中存在液动力负载扰动对系统的稳、动态性能有较大影响的问题,以及经典PID控制所存在的不足,在建立基于音圈电机的直驱阀系统数学模型的基础上,提出一种位置环/电流环的双闭环控制结构。位置环采用非线性PID(Nonlinear PID,NLPID)控制,给出了位置环模糊NLPID控制器的具体设计方法,并通过与模糊控制相结合,实现控制参数的自整定。仿真及实验结果表明,在相同的扰动情况下,该控制策略具有比经典PID控制器及模糊PID控制器更好的抗干扰性和鲁棒性,稳、动态性能也更优。

关键词：非线性PID 模糊控制音圈电机直接驱动阀液动力

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无刷直流力矩电动机双闭环控制策略仿真分析

北京航空航天大学学报 2011年第1期37卷 72-75页

作者：黄智郭宏王大彧徐金全北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对直接驱动阀(DDV,Direct Drive Valve)伺服系统存在负载扰动和经典的"三环"结构不能满足DDV伺服系统快速性要求的问题,采用双闭环控制系统.对位置环+速度环和位置环+电流环两种双闭环系统进行比较,在频域内设计和优化调节器的控制参... 详细信息

针对直接驱动阀(DDV,Direct Drive Valve)伺服系统存在负载扰动和经典的"三环"结构不能满足DDV伺服系统快速性要求的问题,采用双闭环控制系统.对位置环+速度环和位置环+电流环两种双闭环系统进行比较,在频域内设计和优化调节器的控制参数.仿真结果表明:双闭环系统均具有较好的稳定性和动态跟踪品质,能有效地克服负载扰动的影响.在系统阻尼系数很小的情况下,位置环+速度环系统的负载适应性更好,位置环+电流环系统快速性更好,与理论分析结果符合。

关键词：无刷直流电动机直接驱动阀双闭环控制