电动执行机构是工业上广泛应用的重要终端设备,它接收远程或本地控制信号,将其转换为相应的行程输出,以此来调节阀位或其它被控对象。随着工业技术的发展,对电动执行机构的控制性能、稳定性提出了更高要求。在分析国内外研究现状和相关技术的基础上,本文进行了以下工作:首先,从降低成本,减少库存备品数量的角度出发,提出了电动执行机构一体化驱动方案,论证了可行性并搭建了实验平台。该方案可实现用同样的控制和驱动电路来驱动单相异步电机、三相异步电机和无刷直流电机。其次,本文在分析无刷直流电机工作原理的基础上,建立其数学模型,并利用Matlab/Simulink建立了基于无刷直流电机的电动执行机构控制系统仿真模型。通过仿真对其摆动特性进行了分析。为顺应工业监控系统向网络化、智能化方向发展的要求,本文对CAN总线进行介绍并实现了 CAN总线在电动执行机构中的应用,针对所用微控制器,特别对报文发送和接收过程中的DMA机制进行了研究。然后,根据对国内外电动执行机构发展情况的分析,本文提出一种电动执行机构控制系统设计方案,完成了电路设计制作、软件编写调试等工作。本方案以dsPIC33F系列芯片为主控制器,采用三相逆变电路驱动无刷直流电机,具有模拟和开关量开度控制、CAN总线通信、状态反馈、故障保护等多种功能,并设计了方便的人机接口。本文给出了该电动执行机构控制系统的硬件电路图,对部分关键参数的选择进行了分析计算;给出了软件设计程序流程图,对电动执行机构的模式控制、中断程序、人机界面程序和电机驱动程序进行了分析。阀位控制方面应用三闭环控制策略,实现了开度控制。最后,为满足电动执行机构开发的要求,本文基于Matlab/GUI,按照其程序的设计规范,建立了电动执行机构开发平台。该平台可实现对下位机电动执行机构进行开度设置、参数设定、运行状态显示和记录等功能,对于缩短系统的开发周期有很大帮助。