| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 舵机研究现状 | 第8-10页 |
| 1.2.2 舵机执行机构研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 电动舵机的关键技术和发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第13-14页 |
| 2 电动舵机的总体设计 | 第14-27页 |
| 2.1 电动舵机的工作原理和技术指标 | 第14-15页 |
| 2.1.1 电动舵机工作原理 | 第14-15页 |
| 2.1.2 技术指标简述 | 第15页 |
| 2.2 舵机4R空间机构的设计 | 第15-20页 |
| 2.2.1 4R空间机构的概述 | 第15-16页 |
| 2.2.2 4R空间机构的运动学理论计算 | 第16-19页 |
| 2.2.3 舵机4R空间机构的结构设计 | 第19-20页 |
| 2.3 弹翼展开机构的设计 | 第20-24页 |
| 2.3.1 弹翼展开机构性能指标要求 | 第20页 |
| 2.3.2 翼型的设计及气动力计算 | 第20-22页 |
| 2.3.3 弹翼展开机构的结构设计 | 第22-24页 |
| 2.4 舵机总体结构组成 | 第24-26页 |
| 2.4.1 两种舵机结构的方案设计 | 第24页 |
| 2.4.2 系统组成及原理 | 第24-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 电动舵机多刚体及刚柔耦合分析 | 第27-42页 |
| 3.1 ADAMS分析模型的建立及参数设置 | 第27-32页 |
| 3.1.1 模型导入及材料设定 | 第27-28页 |
| 3.1.2 仿真约束的创建与负载定义 | 第28-31页 |
| 3.1.3 求解器的设置 | 第31-32页 |
| 3.2 舵机4R空间机构及弹翼展开机构的仿真分析 | 第32-37页 |
| 3.2.1 4R空间机构运动学、动力学仿真分析 | 第32-34页 |
| 3.2.2 弹翼展开机构的运动学、动力学仿真分析 | 第34-37页 |
| 3.2.3 舵机方案的确定 | 第37页 |
| 3.3 关键部件的刚柔耦合仿真分析 | 第37-41页 |
| 3.3.1 刚柔耦合的原理及意义 | 第37-38页 |
| 3.3.2 关键部件柔性体的建立 | 第38-39页 |
| 3.3.3 刚柔耦合模型运动学、动力学仿真分析 | 第39-41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 舵机系统的有限元分析 | 第42-60页 |
| 4.1 有限元分析的基本理论 | 第42-44页 |
| 4.1.1 有限元分析的目的和概念 | 第42页 |
| 4.1.2 有限元法原理 | 第42-43页 |
| 4.1.3 ANSYS分析的一般过程 | 第43-44页 |
| 4.2 舵机发射过载的有限元预分析 | 第44-52页 |
| 4.2.1 有限元模型的建立 | 第44-45页 |
| 4.2.2 有限元仿真参数的设定 | 第45-49页 |
| 4.2.3 10000g过载预分析 | 第49-52页 |
| 4.3 舵机结构优化及发射强度校核 | 第52-55页 |
| 4.3.1 舵机结构优化设计 | 第52-53页 |
| 4.3.2 10000g发射过载有限元校核 | 第53-54页 |
| 4.3.3 发射过载仿真结果分析 | 第54-55页 |
| 4.4 舵机系统的预应力模态分析 | 第55-59页 |
| 4.4.1 模态分析概述 | 第55页 |
| 4.4.2 舵机预应力模态分析过程 | 第55-59页 |
| 4.4.3 模态分析结论 | 第59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 电动舵机控制系统设计 | 第60-71页 |
| 5.1 电机选型及数学模型建立 | 第60-61页 |
| 5.1.1 电机类型的选择 | 第60页 |
| 5.1.2 无刷有感直流电机工作原理 | 第60-61页 |
| 5.1.3 无刷直流电机的数学模型 | 第61页 |
| 5.2 霍尔无刷直流电机双闭环控制系统设计 | 第61-63页 |
| 5.2.1 控制系统原理及框图 | 第62页 |
| 5.2.2 电机调速原理 | 第62-63页 |
| 5.2.3 基于Simulink的控制系统仿真分析 | 第63页 |
| 5.3 控制系统硬件电路设计 | 第63-67页 |
| 5.3.1 TMS320F2812芯片及其资源简介 | 第64页 |
| 5.3.2 TMS320F2812最小系统设计 | 第64-65页 |
| 5.3.3 其他硬件电路的设计 | 第65-67页 |
| 5.4 控制程序设计 | 第67-70页 |
| 5.4.1 控制系统主程序原理 | 第67-68页 |
| 5.4.2 电机驱动及电流检测程序原理 | 第68页 |
| 5.4.3 电机转速检测程序原理 | 第68-69页 |
| 5.4.4 电机PID调速程序原理 | 第69-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 6 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 论文总结 | 第71页 |
| 6.2 有待深入研究的问题 | 第71-73页 |
| 附录A：控制电路硬件原理图 | 第73-74页 |
| 附录B：PCB线路板 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-81页 |
| 附录 | 第81页 |