基于DSP的四舵机交流伺服系统控制器设计

王惠敏，郝振洋

(南京航空航天大学，南京 210016)

0 引 言

现代战争越来越以高科技武器为主，导弹因其具备远程打击能力而成为现代武器中的佼佼者[1]。导弹通常由战斗部、弹体结构系统、动力系统、制导系统4部分组成，其中制导系统主要由探测机构、决策机构、执行机构组成。导弹舵机作为导弹制导系统的执行机构，是导弹制导与飞行控制的重要组成部分，其性能好坏直接影响了导弹的飞行品质以及制导精度[1]。

早期的舵机主要以液压作动系统和气压作动系统为主，这些作动系统在结构和动态性能上都具有明显的优势，如运动平稳、转动惯量小、输出力矩大、承受负载大和快速性好等，但同时存在着结构复杂、体积质量大、加工精度高、成本大等缺点[2]。20世纪70年代,随着新型稀土永磁材料和专用驱动模块的出现，电力作动系统得到大力发展。20世纪90年代以来,许多高性能导弹采用了电动舵机结构，如美国的中距空空导弹AM-120、沃斯普反坦克导弹和战斧巡航导弹,俄罗斯的蛙蛇R-77空空导弹等[1]，其采用的电机都为有刷直流电机，虽然调速性能优良，但换向器和电刷等机械接触部件可靠性较差[3]。随着永磁材料的快速发展，永磁无刷直流电机因其没有换向器和电刷，消除摩擦力矩等优点而得到广泛使用。目前国内电动舵机使用的驱动电机还是以有刷直流电机为主，但直流电机存在发热高、体积大、维护不方便、控制精度不高等缺点[4]。随着航空航天事业的发展，导弹对舵机系统提出了更多的要求，未来导弹舵机将朝着小型化、轻量化、高精度、高效率的方向发展[5,6]。……