[发明专利]航空高精密度转速源功角控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空高精密度转速源功角控制方法。

背景技术

转速传感器在航空、航天上得到广泛的应用，但在使用之前必须校准，这就需要高精度驱动装置对其进行驱动。测速发电动机是航空领域常用的一种速度传感器，其转速和输出电压存在一一对应的关系，但由于各个测速发电动机、转速表的性能不一致，在飞机总装前需要对其进行一一校准，而测速发电动机往往还带着转速表，因而要求航空高精密度转速源应该是一个标准“驱动”和“信号”源，并且要有较高的调速精度和较宽的调速范围。

根据转速源驱动电动机的类型划分，公知的有三种方案：即采用步进电动机作为驱动电机的方案、采用有刷直流电动机作为驱动电机的方案以及采用无刷直流电动机作为驱动动机的方案。

采用步进电动机作为驱动电机的方案。从步进电动机的运行特性可知，步进电动机调速大部分情况下采用开环调速，通过调整所加脉冲的频率，可以很容易的精确控制转速，但是，步进电动机通常适用于低转矩应用、价格昂贵、不易工作在高转速状态，步进电动机的这些固有缺点使得它不适于作为高精密度转速源的驱动电机。

采用有刷直流电动机作为驱动电机的方案。该方案控制线路简单，容易控制。缺点是电动机上带有机械电刷，电动机在转动过程中，电刷在不断的切换，引起换向过程电磁干扰，容易造成电刷磨损及损坏，维护困难。而且，该方案采用转速、电流双闭环控制方法，调速精度和范围受到很大影响，转速精度一般仅能够达到千分之一。远远不能满足航空高精密度转速源转速精度达万分之一的要求。

采用无刷直流电动机作为驱动电机的方案。为了提高系统的抗干扰能力和调速精度，采用锁相环控制策略，通过实际速度信号和给定速度信号锁相的锁相控制，达到稳速的目的。缺点是存在低速时的转矩脉动。

发明内容

为了克服现有技术转速精度低的不足，本发明提供-种航空高精密度转速源功角控制方法，通过采用功角闭环控制，可提高转速精度，同时可解决电动机的失步和发热问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种航空高精密度转速源功角控制方法，其点是包括以下步骤：

(a)安装在永磁同步电动机上的三相霍尔位置传感器将实测到的电动机功角δ传送给功角比较装置，与设定功角δ₀进行比较，输出功角偏差值e给滞环比较器，当功角偏差小于设定值时，滞环参数记为-e₀，PI调节输出为0，即不调节；当偏差大于设定值时，滞环参数记为e₀，PI调节起作用，控制功角趋近设定功角；

(b)根据电动机的电磁转矩/电磁功率与功角δ关系公式：