機電伺服供電系統容性裝置設計與優化

張益齊，牛 濤，田冠枝，徐秀華，張麗玉

（1. 北京精密機電控制設備研究所，北京，100076；2. 航天伺服驅動與傳動技術實驗室，北京，100076）

0 引 言

機電伺服是控制系統的執行系統，包括伺服電源、電機驅動器、電機等。電機驅動器接受控制指令，向電機發出驅動指令，通過自身的直流-交流逆變電路向電機線圈發送驅動電能，實現對電機轉速、角度的閉環控制；實現某一運動狀態以響應飛行器的控制指令，而減速和機構形成伺服傳動機構，將電機的動能經過精密減速和傳動，將高速低轉矩的電機輸出轉換成低速大轉矩的機械傳動輸出，最終實現對負載（空氣舵面）的控制。

機電伺服動力用電系統，為了增加自身用電穩定性，伺服動力母線掛載容性單元，實現電能補償，以滿足機電伺服系統的瞬時大功率用電需求。經過測試和分析伺服機電系統用電特性，結合試驗現場安全性，原有容性單元已經不能滿足相關需求，本文對機電伺服容性裝置進行研究設計、參數分析、完善功能，進一步優化伺服供電特性。

1 供電特性及需求分析

1.1 用電特性分析

伺服作動系統用電在宏觀上有長時均衡功率、短時大功率、瞬時負功率的特點。就以上伺服動力電供電的宏觀表現，進行微觀電荷-宏觀電流-伺服電源電壓等參數的分析。

飛行器在飛行過程中，長時間處于舵面維持狀態，舵面承受的力與機構輸出的力構成平衡狀態，此時電源的極板輸出電荷小于等于電池可提供電荷，極板電勢差在穩定的電荷供應條件下呈現穩定的電勢差，此時宏觀表現為長時均衡電流。……