1、電動執(zhí)行機構(gòu)是工業(yè)自動化過程控制中重要的執(zhí)行單元，主要應(yīng)用于工業(yè)中流體的流量控制。隨著過程工業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，對執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行精度要求也越來越高，市場需求量也越來越大。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，同時也為了打破國外在這方面的壟斷地位，研制擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度電動執(zhí)行機構(gòu)勢在必行。為了加快響應(yīng)速度、提高控制精度，本文通過研究電動執(zhí)行機構(gòu)動態(tài)特性及控制策略，設(shè)計一種高精度電動執(zhí)行機構(gòu)。通過對電動執(zhí)行機構(gòu)進行數(shù)學(xué)建模分析，并利用MATL

2、AB進行仿真，來對所建數(shù)學(xué)模型進行動態(tài)特性和控制性能分析研究，最后對所建數(shù)學(xué)模型進行驗證并對電動執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)試。本文的主要工作如下:
　　(1)高精度電動執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計及主要零部件的選型。通過學(xué)習(xí)國外和國內(nèi)電動執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)品，在其基礎(chǔ)上根據(jù)電動執(zhí)行機構(gòu)工作原理設(shè)計一種電動執(zhí)行機構(gòu)。根據(jù)具體工況要求，對執(zhí)行電機等主要儀器部件進行選型及驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計。該電動執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計有手動機構(gòu)，能夠在電源故障時進行手動調(diào)節(jié)。此外該執(zhí)行機構(gòu)還設(shè)計有角行

3、程限位開關(guān)以及故障報警等安全保護機構(gòu)，以確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定的運行。
　　(2)高精度電動執(zhí)行機構(gòu)控制器的設(shè)計。根據(jù)高精度電動執(zhí)行機構(gòu)的功能要求，以單片機為核心對控制器進行設(shè)計，功能包括液晶顯示、數(shù)據(jù)采集、危險報警等?？刂破鞣譃橛布O(shè)計和軟件編程。硬件設(shè)計包括對控制器各部分電路圖的設(shè)計，這些電路圖均在AltiumDesigner軟件中完成繪制，軟件部分實現(xiàn)是指對主程序及子程序的編程。
　　(3)高精度電動執(zhí)行機構(gòu)數(shù)學(xué)模型的建立和

4、性能分析。根據(jù)電動執(zhí)行機構(gòu)的工作原理，建立電動執(zhí)行機構(gòu)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，包括電機模型、傳動機構(gòu)模型，通過分析各個模型的關(guān)系，推導(dǎo)出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。利用MATLAB仿真繪制Bode圖來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(4)電動執(zhí)行機構(gòu)機械間隙誤差補償?shù)难芯?。針對機械間隙誤差產(chǎn)生的原因，設(shè)計了一種反向機械間隙軟件補償算法。機械間隙軟件補償?shù)膶崿F(xiàn)，提高了電動執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行精度。
　　(5)高精度電動執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)試。通過選擇調(diào)試所需要的設(shè)備，